ANÁLISE DO CICLO DE VIDA DE GARRAFAS PET
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ANLISE DO CICLO DE VIDA DE GARRAFAS PET
Autores: MSc. Renata Bachmann Guimares Valt
e Dr. Georges Kaskantzis Neto (DEQ/ST/UFPR)
-
PARTE I REVISO SOBRE ANLISE DO
CICLO DE VIDA (ACV)
O estudo do ciclo de vida de um determinado
produto compreende as etapas que vo desde a
retirada da natureza das matrias-primas
elementares que entram no sistema produtivo,
incluindo as operaes industriais e de consumo,
at a disposio final do produto quando se
encerra a sua vida til (CHEHEBE, 1998).
-
Com o estudo da ACV possvel determinar a
quantidade de recursos naturais necessrios, o
consumo de energia, os impactos ambientais e os
resduos gerados no ciclo de vida do produto
Objetivos da ACV so: determinar atravs de balanos materiais e de energia
as matrias primas, energia e as emisses geradas
durante o ciclo de vida do produto estudado e;
determinar quais so os impactos das emisses e do
consumo das matrias primas sobre o meio ambiente.
-
Etapas da ACV: definio dos objetivos, anlise do
inventrio, avaliao dos impactos, interpretao, e
reviso crtica dos resultados.
Definio do Objetivo: razes para a realizao do
estudo e o seu pblico alvo, abrangncias e limites,
a unidade funcional, a metodologia, a escolha dos
parmetros ambientais e a estratgia para a coleta de
dados.
-
Anlise do Inventrio: coleta e a quantificao de dados e variveis, fluxogramas, definio das unidades de processo, listagem das categorias de dados e definio das unidades de medida
Avaliao dos Impactos: classificar (separar e agrupar), caracterizar (analisar e quantificar) e valorar (interpretar, distribuir pesos, ordenar) os dados coletados de acordo com as categorias de impacto ambiental (esgotamento de recursos, efeito estufa, depleo de oznio, chuva cida)
-
Interpretao: identificao e anlise dos resultados
obtidos na fase de inventrio e avaliao de impactos
de acordo com o objetivo previamente estabelecido
no estudo. Nesta etapa so estabelecidas prioridades e
identificadas as oportunidades para a reduo do
nus ambiental
Reviso Crtica: avaliao independente do estudo da
ACV para se determinar a validade e credibilidade do
trabalho.
-
PARTE II - ANLISE DO CICLO DE VIDA DE
GARRAFAS PET
Objetivos do trabalho: conhecer o produto e determinar a influncia de uma
parte do seu ciclo de vida sobre o meio ambiente
determinar as principais classes de aspectos ambientais
associados ao PET e quantificar os resduos gerados
Etapas estudadas: fabricao de pr-formas (SP), processamento de refrigerante (PR), reciclagem das
garrafas usadas (PR)
-
Importncia do PET: amplamente usado na indstria,
crescimento anual mdio de 24%. No Brasil utilizado
no envase de bebidas carbonatadas (60%), leo
comestvel (24%) e gua mineral (6%).
Enfoque do trabalho: embalagens PET de 50 gramas
contendo 2000 gramas de refrigerante.
-
Ciclo de Vida de Garrafas PET
Transformador: fabricao de resina e produo de preformas
Engarrafador: sopragem e envase das garrafas
Centros consumidores: consumo e descarte
Aterros municipais Centros de reciclagem
-
Produo de Preformas
Alimentao, Compresso,
Plastificao, Acumulador
de resina. Entrada a 170C
e sada a 270C, atravs de
aquecimento eltrico
UPPER
DRYER
ROSCA
TRANSPORTADORA
MOLDE
EXPEDIO
Secagem inicial (4 horas,
170C, 1% umidade)
Entrada de material a alta
velocidade, P e T (270 C)
Resfriamento (T = 200C) e
desprendimento do molde
Abertura e alimentao para a
prxima injeo
Extrao da molde
Fechamento do molde
-
Processamento de Refrigerante
gua tratada, sem cloro
FILTRO DE
CARVO
MISTURADOR
TROCADOR
DE CALOR
INJEO DE
GS
CARBNICO
SOPRO
LAVAGEM
ENVASE
EMPACOTAMENTO
ARMAZENAGEM
gua superclorada
Base de
acar
invertido,
conservante,
acidulante,
corante, suco
concentrado
Preforma
PREPARO DA
MISTURA
-
Reciclagem de garrafas PET
CLASSIFICAO
MOAGEM, LAVAGEM
ENXAGUE
DESCONTAMINAO
PR-SECAGEM
SECAGEM E ELIMINAO DE P
EMBALAGEM/EXPEDIO
AQUISIO DE MATRIA-PRIMA
-
Definio de objetivo e escopo
estudo restringido s etapas selecionadas
dados adquiridos nas indstrias, planilhas de
produo e especificaes dos equipamentos
unidade funcional: 100.000 garrafas PET de 2
litros, equivalente 5.000 kg de resina PET e
5.000 kg de flocos de PET reciclados
-
Etapas do Ciclo de Vida Estudadas
Fabricao de
Preformas
Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de Garrafas
PET
Energia
Eltrica
Aquecimento do secador
(secagem), Manuteno
da rosca sem fim e
manuteno da
temperatura (transporte),
Abertura e fechamento do
molde (moldagem).
Sopradora de garrafas
(sopro),
Lavador e esteiras (lavagem),
Esteiras, envase e colocao
de tampas (envase),
Enfardamento
(empacotamento).
Esteira transportadora
(classificao), Moinho
(moagem e lavagem),
Rosca sem fim (enxge),
Tanque e rosca sem fim
(descontaminao),
Centrfuga (pr-secagem),
Ventilador, aquecimento e
ensacador
(secagem/embalagem)
Rec
urso
s En
erg
tico
s
Combustvel
Empilhadeiras
(expedio),
Transporte ao consumidor
(transporte).
Caldeira (sopro),
Empilhadeiras (expedio),
Transporte ao consumidor
(transporte).
Empilhadeiras
(expedio),
Transporte ao consumidor
(transporte).
Consumo de
gua
gua resfriada para troca
trmica (moldagem).
Lavagem das garrafas
(lavagem),
Lavagem de equipamentos e
piso (envase).
Lavagem de material
(moagem),
Lavagem de material
modo (enxge).
Emisses
Atmosfricas
CO2 pela queima de GLP
das empilhadeiras
(expedio),
Emisso de CO, CO2, HC,
NO2, SO2 e MP na queima
do leo diesel (transporte
ao consumidor).
Descargas de CO2 (envase),
CO2 pela queima de GLP das
empilhadeiras (expedio),
CO, CO2, HC, NO2, SO2 e
MP na queima do leo diesel
no transporte ao consumidor
(transporte).
CO2 pela queima de GLP
das empilhadeiras
(expedio),
Emisso de CO, CO2, HC,
NO2, SO2 e MP na queima
do leo diesel (transporte
ao consumidor).
Cla
sse
de A
spec
tos
Am
bien
tais
IDENTIFICAO DOS ASPECTOS
-
Etapas do Ciclo de Vida Estudadas
Fabricao de
Preformas
Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de Garrafas
PET
Resduo Slido
Embalagens
(armazenamento),
Material com
processamento incorreto
na rosca sem fim
(transporte), Peas com
defeito (moldagem),
Papelo e plsticos de
embalagem (expedio).
Embalagens de matria-
prima, preformas e garrafas
imperfeitas (sopro), Filtro de
gua de lavagem, poeira
(lavagem), Garrafas, rtulos
e tampas estragadas; carvo
ativado; diatomita,
embalagens de matrias
primas (envase), Plstico de
enfardamento
(enfardamento),
Pallets e chapas eucatex
(expedio).
Rtulos, tampas e material
estranho (classificao),
P de PET (moagem), P
de PET e sacos
(secagem), Pallets
(expedio).
Cla
sse
de A
spec
tos
Am
bien
tais
Efluente Lquido
*********
gua de lavagem das
garrafas (lavagem), gua de
lavagem dos equipamentos e
piso (envase).
gua de lavagem
(moagem/lavagem),
gua de lavagem
(enxge),
gua de lavagem
(descontaminao).
IDENTIFICAO DOS ASPECTOS
-
Etapas do Ciclo de Vida
Fabricao de
Preformas
Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de
Garrafas PET
Produo 100.000 preformas 100.000 garrafas 5.000 kg
kWh 136,14 52,85 131,62Gasto
Unitrio GJ (27,2 t/km) 0,095 0,385 0,022Recursos
Energticos Gasto Total padronizado
em kg de CO2 produzido
2,684 11,534 2,222
Troca trmica 600
Lavagem garrafas 5.000
Lavagem
equipamentos/pisos
24.000
Consumo de
gua (kg)
Lavagem PET modo 2.000
CO (transporte) 0,025 0,025 0,025
HC (transporte) 0,006 0,006 0,006
NOx (transporte) 0,033 0,033 0,033
SO2 (transporte) 0,003 0,003 0,003
MP (transporte) 0,016 0,016 0,016
CO2 ( expedio) 85,40 392,00 71,00
CO2 ( transporte) 1,205 1,205 1,205
CO2 (envase) 358,00
Emisses
Atmosfricas
(kg)
CO2 (TOTAL) 86,61 751,21 72,21
Carvo ativado p e gro 22,50
Chapa eucatex 1.000
Diatomita 12,00
Filtro da gua de lavagem 0,40
Material estranho 250,00
Pallets 1,00 241,50 1,00
Papelo 0,60 168,00
Plstico 0,70 8,77
Poeira 0,50
Preformas e garrafas 13,57
Resina 125,00
Rtulo 0,03 187,50
Sacos 5,00 3,20
Resduo Slido
(kg)
Tampa 1,40 225,00
gua de lavagem 29.000 2.000
Cla
sse
de A
spec
tos A
mbi
e nta
is
Efluente
(kg) Perda de refrigerante 150,00
QUANTIFICAO DOS ASPECTOS
-
Fatores de correo para ajuste de dados
Etapa Fator de Ajuste (Fj) Fator de Alocao (Fl) Fator de Correo
(Fc=FjxFl)
Armazenamento 1,00 1,00 1,00
Secador 1,00 1,00 1,00
Rosca Transportadora 1,00 1,00 1,00
Molde 1,00 1,00 1,00
Embalagem 1,00 1,00 1,00
Expedio 1,00 1,00 1,00
Fab
rica
o
de
Pre
form
as
Transporte 73,50 (= 400 km x 5t /
27,2t)
1,00 73,50
Sopro 1,00 1,00 1,00
Lavagem 1,00 1,00 1,00
Envase 1,00 0,025 (=50g/2050g) 0,025
Empacotamento 1,00 0,025 (=50g/2050g) 0,025
Expedio 1,00 0,025 (=50g/2050g) 0,025
Ref
rige
rante
Transporte 18,38 (= 100 km x 5t /
27,2t)
0,025 (=50g/2050g) 0,46
Classificao 1,00 1,00 1,00
Moagem/Lavagem 1,00 1,00 1,00
Enxge 1,00 1,00 1,00
Descontaminao 1,00 1,00 1,00
Pr-secagem 1,00 1,00 1,00
Secagem/embalagem 1,00 1,00 1,00
Expedio 1,00 1,00 1,00
Rec
icla
gem
de
PE
T
Transporte 18,38 (= 100 km x 5t /
27,2t)
1,00 18,38
-
Etapas do Ciclo de Vida
Fabricao de
Preformas
Processamento de
Refrigerante
Reciclagem de
Garrafas PET
Produo 100.000
garrafas
100.000 garrafas 5.000 kg
kWh 136,14 22,45 131,62Gasto
Unitrio GJ (27,2t/km) 1,183 0,0168 0,283
Recursos
Energticos
Gasto Total padronizado em
kg de CO2 produzido
28,059 0,378 8,008
Troca trmica 600
Lavagem garrafas 5.000
Lavagem
equipamentos/pisos
600
Consumo de
gua (kg)
Lavagem PET modo 2.000
CO (transporte) 1,837 0,012 0,460
HC (transporte) 0,441 0,003 0,112
NOx (transporte) 2,426 0,015 0,607
SO2 (transporte) 0,220 0,002 0,055
MP (transporte) 1,176 0,007 0,294
CO2 ( expedio) 85,40 9,80 71,00
CO2 ( transporte) 88,57 0,554 22,15
CO2 (envase) 8,95
Emisses
Atmosfricas
(kg)
CO2 (TOTAL) 173,97 19,30 94,68
Carvo ativado p e gro 0,56
Chapa eucatex 25,00
Diatomita 0,30
Filtro da gua de lavagem 0,40
Material estranho 250,00
Pallets 1,00 240,04 1,00
Papelo 0,60 168,00
Plstico 0,70 8,02
Poeira 0,50
Preformas e garrafas 5,21
Resina 125,00
Rtulo 0,00075 187,50
Sacos 5,00 3,20
Resduo Slido
(kg)
Tampa 0,035 225,00
gua de lavagem 5.600 2.000
Cla
sse
de A
spec
tos A
mbi
enta
is
Efluente
Lquido
(kg)Perda de refrigerante 3,75
DADOS CONSOLIDADOS
-
Discusso de Resultados
Etapas do Ciclo de Vida de PET para Refrigerante
Fabricao de
Preformas
(unidades)
Processamento
de Refrigerantes
(garrafas)
Reciclagem de
Garrafas PET
(flocos - kg)
Total de
Recursos
Produo 100.000 100.000 5.000 ----
kWh 136,14 22,45 131,62 290,21 Gasto
Unitrio GJ (27,2t/km) 1,18 0,02 0,28 1,48
Recu
rsos
En
erg
ti
cos
Gasto total padronizado
em kg de CO2 produzido
28,06 0,84 8,30 37,20
Consumo de gua (kg) 600,00 5.600 2.000 8.200
Emisses Atmosfricas (kg) 180,07 19,34 94,68 294,09
Resduo Slido (kg) 132,30 448,07 666,70 1.247,00
Efluente Lquido (kg) - 5.603,75 2.000 7.603,75
Cla
sse de A
specto
s A
mbie
nta
is
Total de Resduos (kg) 312,39 6.070,89 2.761,56 9.144,91
-
Etapas do Ciclo de Vida de PET para Refrigerante
Fabricao de
Preformas
(unidades)
Processamento
de Refrigerantes
(garrafas)
Reciclagem de
Garrafas PET
(flocos - kg)
Total de
Recursos
Produo 100.000 100.000 5.000 ----
kWh 46,91% 45,35% 7,74% 290,21 Gasto
Unitrio GJ (27,2t/km) 79,72% 1,36% 18,92% 1,48
Recu
rsos
En
erg
ti
cos
Gasto total padronizado
em kg de CO2 produzido
75,43% 2,26% 22,31% 37,20
Consumo de gua (kg) 7,32% 68,29% 24,39% 8.200
Emisses Atmosfricas (kg) 61,22% 6,58% 32,20% 294,09
Resduo Slido (kg) 10,61% 35,93% 53,46% 1.247,00
Efluente Lquido (kg) 0 73,70% 26,30% 7.603,75
Cla
sse de A
specto
s A
mbie
nta
is
Total de Resduos (kg) 3,42% 66,38% 30,20% 9.144,91
Discusso de Resultados
-
Considerando as etapas estudadas 1 garrafa de 50 g produz
63,84 g de resduos
1 preforma 1 garrafa de
refrigerante
1 garrafa
reciclada
Eletricidade (wh) 1,36 0,22 1,32
gua (g) 6,0 56,0 20,0
Res. Solido (g) 1,32 4,48 66,6
Efluente (g) ** 56,04 20,0
Emisso atm (g) 1,8 0,19 0,95
Discusso de Resultados
-
Concluses
conhecimento qualitativo e quantitativo das principais classes de aspectos ambientais associadas as etapas do ciclo de vida estudadas.
consumo significativo de recursos naturais nas etapas de fabricao e reciclagem (gastos de 2,9 watts-h de energia e consumidos 82 gramas de gua bruta por unidade produzida).
impactos da produo no meio ambiente tambm so significativos so gerados 91,45 gramas de resduos totais
transporte de matria-prima e produto acabado realizado totalmente por meio rodovirio (alta emisso veicular).
-
grandes consumidores de gua: processamento de refrigerantes (higiene) e a reciclagem de garrafas PET (coleta seletiva ineficiente).
a reciclagem de garrafas PET contribui para a economia de energia e matria-prima (no se fabrica resina virgem).
metodologia de estudo da ACV: coleta de dados bastante complexa e demanda tempo para anlise e compreenso.
os resultados aqui alcanados refletem a realidade das indstrias em que foram coletados os dados e das regies onde elas esto localizadas.
-
Anlise do Ciclo de Vida desempenha um papel
fundamental para o conhecimento dos processos, reduo
dos impactos ambientais e melhoria dos processos
industriais, visando a proteo do meio ambiente e a
melhoria da qualidade de vida da populao.