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Reciclagem do EPS por gaseificação a plasma gera energia

Em fase de pesquisa, o processo pode gerar gás de síntese (singás), combustível empregado para motores de combustão, turbinas e calefação, além de outros usos na indústria

Pesquisador e professor de pós-graduação da Unesp, José Luz Silveira estuda há 20 anos as várias formas da reciclagem e reutilização do poliestireno expandido (EPS). A mais recente pesquisa se destina à geração de energia, através de processo de gaseificação a plasma. Para Silveira, entre os principais benefícios da reciclagem está a economia de energia obtida ao misturar material reciclado (MR) ao virgem, para a produção de novos blocos. “O resultado é um material menos nobre com limitações em algumas aplicações, porém com menos quilowatt-hora de energia gasta no seu ciclo de vida, desde a extração do petróleo até chegar às pérolas de poliestireno”, explica.

Soma-se a isso o benefício de a reciclagem do EPS promover, ao longo de toda a cadeia produtiva, redução de emissões de dióxido de carbono e de outros poluentes na atmosfera. Sob o aspecto econômico, ao produzir novos materiais com o EPS reciclado, o custo por tonelada processada será menor. O professor completa, ressaltando que a promoção do desenvolvimento humano sustentável é o benefício maior, pois com a criação de processos de reciclagem poderão ser gerados novos empregos. “Qualquer país que investe em reciclagem de EPS está promovendo o desenvolvimento sustentável. Vamos reciclar EPS”, sublinha Silveira.

Qualquer país que investe em reciclagem de EPS está promovendo o desenvolvimento sustentável. Vamos reciclar EPS, José Luz Silveira

Gaseificação a plasma

 

“Neste momento, estou pesquisando o processo gaseificação a plasma que temos aplicado a resíduos hospitalares gerados no município de Guaratinguetá (SP), para a produção de energia elétrica. Saliento que o método se aplica também a resíduos de EPS”, conta o professor. Também podem ser utilizados gaseificadores convencionais do tipo drawndraft e updraft, e ainda aqueles em leito fluidizado já desenvolvidos e existentes na universidade. Da mesma forma que essa tecnologia utiliza biomassa, o EPS residual poderá, por exemplo, ser misturado à madeira, permitindo a obtenção de um gás com poder calorífico razoável, rico em hidrogênio e metano – singás ou gás de síntese –, combustível empregado para geração de energia, em motores de combustão, turbinas e calefação, além de uso na indústria. “O próprio fabricante de poliestireno expandido poderá usar esse gás em sua indústria”, complementa.

A pesquisa avança e agora depende do apoio da indústria fabricante de poliestireno expandido para os ensaios de gaseificação e análise do teor calorífico desses gases síntese. “A maior viabilidade econômica é corroborada quando grandes volumes de MR são processados. É o caso da indústria de EPS, que tem sobras. O fato de o material ser constituído por 98% de ar permite que esse ar seja utilizado como agente gaseificante no processo de gaseificação, retirando menor quantidade do ambiente. Assim, não é preciso o uso de compressor de grande capacidade no processo”, explica.

Silveira é contrário ao processo de incineração do EPS, que joga fora todo o potencial de calor (uso energético), gerando CO2 e outros gases que poderão ser lançados na atmosfera. “O EPS é um material nobre, produzido a partir do petróleo, e não deve ser descartado dessa forma, pois tem um valor energético agregado a ele. Quando se recicla o material através da gaseificação, por exemplo, é gerada energia que, reutilizada na cadeia produtiva, promove a recuperação do ciclo do carbono”, afirma.

Quando se recicla o material através da gaseificação, por exemplo, é gerada energia que, reutilizada na cadeia produtiva, promove a recuperação do ciclo do carbono, José Luz Silveira

20 anos de pesquisa com EPS

 

O professor Silveira iniciou suas pesquisas de reciclagem do poliestireno expandido no início dos anos 2000. O objeto do trabalho estava vinculado ao departamento de Fundição da General Motors do Brasil. “Naquele momento, a montadora utilizava blocos de EPS usinado em moldes para a produção do cabeçote de motor no setor de fundição. Posteriormente, os resíduos eram destinados a aterro sanitário, no interior de São Paulo. O desafio que me foi apresentado era encontrar soluções de reciclagem para o material”, conta.

Com experiência na indústria de termoplástico, ele estabeleceu algumas relações entre os dois materiais, como a dureza. O estudo de métodos de reciclagem do EPS envolveu profissionais das áreas de materiais, energia, elétrica e química. Os resíduos misturados ao material virgem, em proporções entre 20 e 40%, foram submetidos em autoclave a vapor de baixa pressão, provocando reação de expansão ao aquecimento. “O EPS virgem expandia e promovia uma liga, resultando em novos blocos, com diferentes faixas de durezas”, relata Silveira.

No entanto, a rugosidade da superfície desses blocos revelava as pérolas de poliestireno, que não se diluíram na mistura, o que inviabilizou a reutilização, usinagem e aplicação para moldes de cabeçotes, processos que exigiam peças de poliestireno expandido muito lisas e bem-acabadas. “Passamos a cortar esses blocos em placas de alguns centímetros e dar outro uso. Concluímos que o material poderia ser empregado como componente para a pavimentação de estradas – função bastante comum na Europa”, afirma.

O próximo passo do estudo foi o uso de placas em EPS para o isolamento térmico de edificações, objeto de estudo do grupo de Silveira. Uma das conclusões foi a da viabilidade de construir um prédio de 10 pavimentos utilizando tijolos e placas de poliestireno expandido de 5 cm, envolvidas com telas protetoras de aço, finalizadas com argamassa. “A construção fica mais leve e economiza cerca de 40% de energia elétrica gasta em sistema de ar-condicionado, pois o material tem a propriedade de isolante térmico”, ensina, contando ainda que o posto do Corpo de Bombeiros, em Guaratinguetá (SP), foi todo construído com tijolos de EPS, que a Basf produzia na época.

O segundo processo de reciclagem do poliestireno expandido estudado envolveu a moagem do material em pequenos grãos que eram misturados à areia e cimento, para a produção de blocos de concreto. “O EPS presente nos blocos garantiu às paredes menor condutibilidade térmica do que as construídas com blocos de concreto convencionais. Além disso, o produto torna as construções mais leves e resistentes”, explica.

Terceira pesquisa liderada pelo professor Silveira na Unesp de Guaratinguetá, igualmente multidisciplinar, utilizou o EPS reciclado para produção de circuitos eletroeletrônicos de baixo custo. “O EPS foi aquecido a temperaturas variáveis de até 120 °C, para a retirada dos 98% de ar que o compõem. Ao mesmo tempo, foi prensado para atingir o nosso objetivo, ou seja, placas finas e mais maleáveis ou menos quebradiças. Verificamos as propriedades materiais necessárias ao uso, inclusive comparando com as convencionais utilizadas nesses circuitos eletroeletrônicos. Essas placas foram cortadas em outras menores e cobertas com filetes de folha de cobre. Os resultados desse processo de reciclagem do EPS foram excelentes”, comemora o professor, lembrando que esse estudo está documentado em vários artigos, papers, dissertações e teses do grupo.

Para mais informações e detalhes técnicos, acesse: www.isorecort.com.br.

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