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Reciclagem de Plástico: qual a diferença entre mecânica e química?

O Blog da Polen é um espaço exclusivamente dedicado ao compartilhamento, divulgação e publicação de notícias, artigos, colunas e relatórios sobre o universo dos resíduos sólidos no Brasil e no mundo. Aqui você encontrará conteúdo relevante, escrito por profissionais com experiência e vivência no setor. Dentre as pautas a serem abordadas, estão: guias de boas-práticas na gestão de resíduos; legislação e regulação do setor; novas tecnologias, soluções e aplicações para o reaproveitamento, reuso e reciclagem dos resíduos; economia-circular; logística-reversa e muito mais!

Reciclagem de Plástico: qual a diferença entre mecânica e química?

Reciclagem de Plástico: qual a diferença entre mecânica e química?

Existem diferentes tipos de reciclagem da plástico, que se diferenciam tanto pelo método quanto pela momento da cadeia quando é realizado. As reciclagem mecânicas e químicas são as mais conhecidas. Se você ainda não sabe exatamente os processos que se encaixam em cada um, veio ao lugar certo. Neste texto você vai entender exatamente o que é cada um desses dois tipo de reciclagem do plástico e seus principais processos. No final, você pode aproveitar de nossa promoção*! Boa leitura.

A reciclagem de plástico

reciclagem, de acordo com a Política Nacional de Resíduos Sólidos (Lei nº 12.305/10), pode ser definida 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, observadas as condições e os padrões estabelecidos pelos órgãos competentes do Sisnama e, se couber, do SNVS e do Suasa”. Pode ser traduzida como o reprocessamento dos resíduos e a produção de novos materiais a partir desse método, gerando um produto com a mesma ou nenhuma relação com o anterior. Na ordem de priorização na gestão de resíduos é classificada como a terceira estratégia a ser utilizada, segundo a mesma lei.

reciclagem se torna um processo sustentável e econômico para as empresas, uma vez que incentiva o retorno de materiais não reutilizáveis à cadeia produtiva, reduzindo os custos relacionado à destinação dos resíduos e às novas extrações de recursos naturais, além de evitar a poluição e impactos ao meio ambiente.

Reciclagem Mecânica

A separação manual é uma etapa da reciclagem mecânica

A separação manual é uma etapa da reciclagem mecânica

A reciclagem mecânica de plástico pode ser classificada como primária (resíduos do primeiro processamento) ou secundária (após descarte do produto) e só pode ser realizada em polímeros termoplásticos. Nela há o reprocessamento dos materiais plásticos pós-industriais ou pós-consumo através de cortes, trituramento e outras práticas. Demanda um investimento inicial razoável, mas sua operação possui custos baixos, tornando-se a reciclagem mais utilizadas nos países onde os plásticos são reciclados

Os maiores problemas encontrados estão na heterogeneidade dos resíduos e a deteriorização dos materiais durante o processo, devido ao peso reduzido das resinas pela quebra de ligações entre as cadeias. Porém, o reprocessamento a vácuo e a secagem intensa são métodos para evitar esta perda molecular. São 6 etapas diferentes que compõem a reciclagem mecânica.

Recolhimento e Separação

O recolhimento costuma ser realizado por catadores e cooperativas, e sua separação logo é realizada por cada um dos 7 tipos de termoplásticos e suas colorações. Esta separação é fundamental para garantir a qualidade final do material, pois cada tipo possui suas propriedades. A separação pode ser feita das seguintes formas:

  • Separação Manual: exige poucos equipamentos e depende exclusivamente da trabalhosa habilidade humana de diferenciação para produzir um polímero puro;
  • Separação Mecânica: se norteia nas diferentes características dos plásticos analisadas através de práticas que envolvem equipamentos. Por exemplo, teste de densidade dos materiais na água, possibilitando a separação entre os que possuem densidade maior e menor que 1g/cm³, ou utilização de máquinas de difração de raios-X.

Trituração

Nesta etapa da reciclagem de plástico os polímeros são reduzidos em tamanho para proporcionar o correto processamento futuro. Ela costuma envolver dois estágios.

  1. O resíduos plásticos passam por uma trituradora, resultando em grandes partículas de aproximadamente 25-50 mm.
  2.  Tais partículas passam por lâminas giratórias e são fragmentadas em flocos de 5 mm x 5 mm. Neste estágio são necessários extratores de ar para dissipar o calor gerado

Lavagem e Secagem

A limpeza do material é fundamental para remover qualquer impureza que possa impossibilitar a reciclagem do plástico, certificando a pureza do material. Em seguida, sua secagem pode ser realizada por ar quente.

Aglomeração

O objetivo da etapa é aumentar a densidade do material. Os blocos são ligados pela superfície através da prensagem, normalmente através da aglomeração térmica, onde as superfícies são tratadas termicamente por certo tempo.

Peletização

Após a separação, limpeza e aglomeração, os aglomerados são transformados em pellets através de uma extrusora, podendo ser utilizados para produzir novos itens. O diâmetro dos pellets é de 5mm.

Manufatura dos Produtos Finais

Com os resíduos transformados em pellets, ele pode ser submetido ao processamento final e dar origem a novos produtos. Os pellets podem ser misturados com polímeros virgens a fim de alcançar uma maior qualidade.

Reciclagem Química

A reciclagem química de plástico envolve a despolimerização parcial ou total do resíduo. Nela ocorre a desintegração molecular, consistindo no retorno do polímero a sua composição como monômero. Isso significa que este tipo de reciclagem transforma os materiais em moléculas menores, normalmente gases ou líquidos. O resultado permite uma constituir novamente o material original como pode ser aplicado em novos materiais completamente diferentes utilizados. São 6 técnicas principais relacionadas à reciclagem química.

Hidrogenação

Na hidrogenação, os resíduos plásticos são quebrados mediante tratamento com calor e hidrogênio, gerando matérias-prima altamente saturadas e de alto valor de mercado, adequadas para usos em refinarias, como alcanos. Este método ainda remove átomos de cloro, enxofre e nitrogênio. Entretanto, a hidrogenação possui um custo elevado e exige ser operada em ambientes com alta pressão.

Gaseificação

Os plásticos passam por aquecimento com oxigênio, ar, vapor de água ou dióxido de carbono durante a gaseificação, gerando assim gás de síntese contendo monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2). O processo se dá em temperaturas entre 800°C e 1600°C, com a pressões entre 15-30 MPa e possui a vantagem de não precisar separar os resíduos plásticos. Porém, este método apenas faz sentido se existir alguma aplicação para os gases gerados, produção de energia ou síntese de de outros produtos, como ácido acético.

Despolimerização Química

Consiste na quebra dos polímeros a partir de reações com determinados agentes químicos, ocasionando na transformação dos monômeros idênticos aos originais, o que os faz possuir as características bem parecidas com os monômeros virgens. Desta forma, os monômeros podem ser aplicados na composição de novos produtos e em outros processos de reciclagem, sem a perda de propriedades. A grande desvantagem da despolimerização é que ela se aplica apenas aos polímeros produzidos por condensação, como poliésteres, que representa apenas 15% dos resíduos plásticos totais.

Pirólise

A pirólise pode ser divida em dois tipos diferentes, ambos realizados em locais com atmosfera inerte e deficiente de oxigênio:

  • Baixa Temperatura: é uma espécie de despolimerização e ocorre entre 450°C e °600C;
  • Alta Temperatura: trata-se de uma técnica de degradação térmica.

Sabendo que o objetivo é a reciclagem, o foco deve ser a pirólise de baixa temperatura. Hidrocarbonetos passíveis de processos em refinarias e matérias-primas para produção de poliolefinas, como ceras, costumam ser resultados deste processo. Porém, por se tratar de um conjunto de complexa interações, diferentes reações podem acontecer:

  • Decomposição em monômeros;
  • Eliminação de componentes inorgânicos simples;
  • Decomposição simultânea… e por aí vai.

A grande mistura entre aditivos faz com que a venda comercial seja complexa de escalar. Uma curiosidade é que este processo pode ser aplicado em termofixos, porém ainda não é viável economicamente.

Fratura catalítica

Na fratura catalítica, o catalisador promove o rompimento da cadeia polimérica. Neste processo não há agentes químicos e os resultados, normalmente, não são iguais aos monômeros originais. Ele possui um alto potencial de converter resíduos plásticos em materiais de valor elevado pois seus produtos apresentam grande qualidade e a produção é mais veloz que da pirólise. Em contraponto, o processo gera resíduos com carbono e venenos, como compostos de cloro, além de compostos inorgânicos danificarem o catalisador.

Degradação em reator de micro-ondas

O campo eletromagnético do reator presente neste processo resulta na absorção de micro-ondas por parte do polímero, aumentando a temperatura do material. As radiações apresentam vantagens quanto ao menor tempo de processamento e menor energia depositada no processo. O tratamento em borrachas termofixas, por exemplo, remodela sua rede tridimencional e a possibilitam virarem novos produtos reciclados.

 

Entendeu as diferenças dos processos das reciclagens mecânica e química do plástico? Caso apresente dificuldades, aproveite de nossa promoção e cadastre-se na Plataforma da Polen para receber uma consultoria gratuita em valorização de resíduos* (válida até dia 12/04/19). O cadastro na plataforma também é gratuito. Assim que o cadastro for finalizado, o usuário receberá um link por email para solicitar sua consultoria com um de nossos especialistas, podendo ser realizada até o final de Abril. Deixe um comentário abaixo sobre o que você achou do texto!

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Referências

Reciclagem e Reutilização de Materiais Poliméricos Plásticos, por Vitor Alves de Figueiredo Pessôa; Setor Reciclagem.

*válida até dia 12/04/19

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