Plasma torna reciclagem de alumínio mais barata

Tecnologia também permite eliminar resíduos. Equipamento está em fase final de desenvolvimento

As latinhas de cerveja e de refrigerante ganharam um novo processo de reciclagem que vai tornar mais eficiente, com menos gastos de energia e sem deixar resíduos, a volta desses produtos à liga de alumínio utilizada na produção de novas latas. A novidade baseia-se num forno aquecido por plasma, um gás produzido em altas temperaturas, mais conhecido como o quarto estado da matéria. Ele é diferente porque a ionização (perda ou ganho de elétrons) das suas partículas, moléculas e átomos é significativa, garantindo propriedades físicas e químicas distintas dos demais estados existentes, como o sólido, o líquido e o gasoso. Assim, o plasma ganha uma característica peculiar, que é a capacidade de conduzir eletricidade, de forma muito próxima à dos metais. O equipamento, que vai reciclar todo tipo de objeto de alumínio, além de aparas e borras industriais, está em fase final de desenvolvimento no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT). Ele faz parte de um projeto do programa Parceria para Inovação Tecnológica (Pite) da Fapesp, em conjunto com a Associação Brasileira do Alumínio (Abal), que reúne empresas produtoras e transformadoras desse metal. Construído na Divisão de Mecânica e Eletricidade do IPT, onde já está em operação, o forno apresenta baixo consumo de energia como vantagem mais evidente. O uso do plasma permite uma economia de 97% de energia elétrica em relação à produção de alumínio primário, produzido a partir da extração mineral de bauxita. Mesmo quando comparado ao estágio mais avançado do método convencional de reciclagem - que faz uso de combustão com a presença de oxigênio puro para o aquecimento do forno (oxicombustão) -, o processo a plasma é mais econômico. Experimentos realizados no protótipo construído no IPT indicam que para a produção de 1 tonelada de material reciclado, dependendo de sua composição, o novo forno necessita algo em torno de 400 a 500 quilowatts-hora (kWh), contra os cerca de 750 kWh do método convencional. Sem resíduos A eficiência do equipamento permite outro ganho bem-vindo, agora na área ambiental: a eliminação total de rejeitos industriais ao final do processo. No método convencional de reciclagem, o uso de sais é um fator ambientalmente problemático. Eles servem para recobrir o alumínio, evitando perdas do metalpor oxidação, situação que ocorre pela presença de oxigênio no processo. O material usado é uma mistura de cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl), numa composição de 10% a 40% da carga metálica a ser processada no forno antigo. No final, depois de separados do metal, eles não podem ser reutilizados e se tornam um fator de risco para a contaminação de rios e lençóis freáticos. Por isso, os sais usados são destinados a ficar em depósitos específicos, na forma de aterros industriais, com elevado custo para as empresas. O uso de plasma soluciona por completo esse problema porque dispensa esses produtos no processo de reciclagem.Por ser de uso tecnológico recente e possuir propriedades tão distintas dos estados da matéria mais comuns, o plasma aparenta ser algo de difícil manipulação. Mas o pesquisador Antônio Carlos da Cruz, coordenador do projeto no IPT, explica que a técnica é relativamente simples: aquecido, o argônio (Ar) - gás escolhido porque não apresenta reação com o alumínio - transforma a energia elétrica em energia térmica (calor), sem a utilização de qualquer outro elemento além do próprio gás. Na entrada do forno fica instalada a tocha de plasma que, mantida por uma descarga elétrica, faz o gás atingir temperaturas entre 5.000° C e 12.000°C, cifras muito superiores às obtidas no processo convencional. Segredo Maiores detalhes sobre o novo processo, Cruz prefere não divulgar. "A tecnologia está em fase de registro de patente", diz o pesquisador. Segredo à parte, o forno desenvolvido no IPT é do tipo rotativo, com um tambor que, carregado, agita continuamente o material em seu interior. "Essa característica é importante porque toda peça de alumínio apresenta uma camada de óxido, que precisa ser quebrada para que o material fundido se junte e se transforme em metal líquido", explica. Nessa forma, o alumínio será levado por canaletas até os moldes onde o metal irá se solidificar e se transformar em lingotes. O protótipo de Forno a Plasma para Reciclagem de Alumínio atual apresenta capacidade de operação variável, de acordo com o tipo de material. Para borra de alumínio, que é um resíduo da produção primária, comporta até 200 quilos de carga. Com materiais mais nobres, como peças de alumínio e latas, sua capacidade é de 550 quilos, em um procedimento completo de operação que dura em torno de duas horas. No total, já foram processadas cerca de 50 toneladas de material, entre borras e sucatas, em condição de simulação industrial, com a mesma capacidade de processamento mensal do equipamento. A operação industrial colocará o Brasil no grupo de países que já usam plasma na reciclagem de alumínio. "No Canadá, na França e na África do Sul, empresas já utilizam plasma para a reciclagem de borras de alumínio, mas o processo que desenvolvemos aqui é inovador porque amplia o leque de possibilidades de materiais para reciclagem pela nova técnica, como peças em alumíniofundido, laminados, perfilados, chaparia e latas", afirma Cruz, lembrando que, por ser totalmente limpa, a implantação da tecnologia empregada no forno tende a ser mais cara. "Mas, ao mesmo tempo, é operacionalmente tão competitiva quanto os processos com oxicombustão", completa. Esforço conjunto A partir de um consórcio organizado pela Abal, entidade que congrega as produtoras de alumínio no país, as empresas Alcoa, Tomra-Latasa, Metalur, Servibrás e Sulina de Metais têm participado ativamente do projeto do IPT, com treinamento de pessoal e financiamento de parte dos cerca de R$ 800 mil gastos no desenvolvimento da pesquisa. O material para reciclagem também é fornecido por essas empresas, que recebem de volta o alumínio reciclado - em forma de lingotes - resultante do processo. "A tecnologia de plasma interessa às indústrias, mas ainda não tem prazo definitivo para ser implantada", diz Ayrton Filleti, coordenador da comissão técnica da associação. "Pela primeira vez a Abal participou de um projeto que resultou em tecnologia inédita, desenvolvida no Brasil, o que precisamos valorizar", ressalta, lembrando que, na Europa, a falta de espaço para aterros industriais tem obrigado empresas a pesquisar, inclusive, a reciclagem dos rejeitos salinos do processo convencional, algo caríssimo, fato que pode gerar interesse internacional no uso do forno brasileiro. De acordo com a Abal, com 1,5 milhão de toneladas por ano, o Brasil é atualmente o sexto produtor mundial de alumínio. Desse total, 1,3 milhão de toneladas são obtidas a partir da mineração e 253,5 mil toneladas são resultado da reciclagem. A produção do alumínio primário, além de precisar de uma grande quantidade de energia elétrica e interferir no ambiente, gera entre três e quatro vezes mais resíduos que o reciclado. De forma diferente do que acontece com outros materiais, a reciclagem de alumínio exibe índices surpreendentes no Brasil, numa lista de itens encabeçada pelas latas de bebidas, com notáveis 87% de reciclagem total, de acordo com os mais recentes números divulgados pela entidade. Atualmente, a reciclagem de alumínio no país responde por 35,3% do consumo interno desse metal - total de 717,7 mil toneladas por ano -, percentual acima da média mundial, situada em 33%. Maior reciclador Se considerarmos apenas a reciclagem de latas de alumínio, cujo ciclo médio é de 46 dias, entre envasamento, consumo e retorno para a indústria, o Brasil é hoje o maior reciclador entre os países em que a prática não é obrigatória, com 121,1 mil toneladas por ano, à frente do Japão e dos Estados Unidos. Isso representa 50% do total de alumínio reciclado no país. Vale lembrar ainda que, para cada tonelada de alumínio reciclado, 5 toneladas do minério bruto são poupadas. Do total das latas recicladas no Brasil, 70% é processado em Pindamonhangaba (SP), cidade da região do Vale do Paraíba, que recebeu da Abal o título de Capital Brasileira da Reciclagem de Alumínio porque lá estão instaladas indústrias processadoras das sucatas. Além de um ciclo rápido de consumo, a latinha está muito ligada ao dia-a-dia da sociedade. Algumasempresas produtoras de latas já implementaram programas de reciclagem, promovendo essa cultura por meio da conscientização de alunos nas escolas, com incentivos como a troca do material coletado por computadores. Outro fator importante na reciclagem de latas é o empenho dos catadores, espalhados por todo o país, que respondem por grande parte da coleta seletiva de materiais, repassando o resultado de seu trabalho aos depósitos de sucatas. Essas centrais fazem a distribuição do material para a indústria de processamento, em grandes quantidades. Com o aumento da demanda e da produção de alumínio secundário - mais barato e mais fácil de se obter -, a indústria já considera a possibilidade de faltar sucata no mercado brasileiro. Com isso, o Brasil, que compra do mercado externo apenas 98,7 mil toneladas de alumínio por ano, talvez necessite, em breve, importar sucata para reciclagem. Mesmo que ocorra um aumento significativo na quantidade de alumínio reciclado, a produção primária continuará sendo uma necessidade porque a demanda por esse metal é crescente. O mais importante é que ele pode ser reciclado inúmeras vezes. Essa característica, além de economizar energia e poupar o ambiente, garante uma atividade econômica saudável que, mesmo sem obrigatoriedade legal ou incentivos oficiais, está entre as que mais crescem no país. Projeto: Reciclagem do Alumínio - Desenvolvimento de Inovações Tecnológicas Modalidade: Programa Parceria para Inovação Tecnológica (Pite) Coordenador: Antônio Carlos da Cruz - IPT Investimento: R$ 397.730,16 e US$ 25.307,89 (Fapesp) e R$ 355.952,00 (Abal)