A Reciclagem Energética do Polietileno

Projeto interdisciplinar

FACULDADE UNA DE BETIM

Reciclagem energética do polietileno

ENGENHARIA QUÍMICA

 

Denise Martins Marcelo, Isabela Antunes Maia, Thaís Natália Silva de Oliveira e Vinicius Vieira Cabral

Orientador PI

Fernanda Cristina Verediano

Professores Co-orientadores
Alaine Cardoso Silva, Estevão Magno Rodrigues Araújo, Fernanda Cristina Verediano, Patrícia Mariana Alves Caetano e Kleiner Marques Marra.

1. INTRODUÇÃO

Apesar da crescente tendência da atuação de fontes renováveis na matriz energética nacional, a indústria petroquímica permanece em constante expansão e desenvolvimento. Dentre os segmentos destaca-se o mercado das resinas termoplásticas, que têm papel importante, pois, sua aplicação engloba a maioria dos setores industriais, comerciais, além de utilidades domésticas.

Devido ao consumo de resíduos sólidos ser diretamente proporcional ao crescimento da população em grandes cidades, como consequência, o descarte inapropriado destes, especificamente de plásticos, impacta nas condições de saúde e saneamento da população mundial. O estudo para implementação de políticas e ações para a minimização deste problema em nosso país merece atenção. Pois, segundo IBGE (2010) essas disposições inadequadas atingem 73,3% dos municípios brasileiros.

“A expansão da reciclagem esbarra em aspectos ligados ao planejamento dos municípios e aos custos, cerca de quatro vezes maiores que os demandados pela coleta tradicional” (GODECKE, 2013, p. 4, apud CEMPRE, 2010). Portanto, a reciclagem energética de resíduos poliméricos é um tema recente e pouco abordado no Brasil. Com isto, um dos polímeros que apresenta potencial para este processo de reciclagem é o polietileno, visto que, é um dos termoplásticos mais consumidos devido às suas variadas propriedades como baixo custo, boa processabilidade, excelentes propriedades físicas, químicas e elétricas (MORASSI, p. 115, 2013).

1. OBJETIVO

Estabelecer um estudo sobre a aplicação de reciclagem energética do polietileno para a produção de energia elétrica.

1. REFERÊNCIAL TEÓRICO

O plástico é um dos principais materiais desenvolvidos pela indústria petroquímica. Por apresentar versatilidade e possibilidade de confecção de diversos objetos e equipamentos, foi amplamente difundido pelo mundo e seus benefícios refletem na economia do nosso país. Contudo, o descarte inadequado deste polímero, pode desencadear problemas ambientais irreversíveis. Para estudar a melhor maneira de descartar e/ou tratar este produto, é necessário conhecer suas características estruturais e físicas, para assim, propor alternativas para minimizar os impactos ambientais proporcionados por este material.

1. Produtos e Subprodutos da Indústria Petroquímica.

“A indústria petroquímica caracteriza-se pela conversão de hidrocarbonetos contidos no petróleo e gás natural em uma enorme gama de produtos. No Brasil, a nafta é a principal matéria-prima da cadeia petroquímica, seguida do gás natural”. (SOUZA E MOSTAFA, 2017, p. 396).

 A cadeia petroquímica é dividida em três gerações. A 1ª geração é caracterizada pela conversão de matérias-primas como nafta, butano, etano e propano em petroquímicos básicos, em que os principais produtos são o eteno e o propeno. A 2 ª geração é responsável pela fabricação de produtos petroquímicos intermediários, como por exemplo, resinas termoplásticas, elastômeros, fibras, etc. Por fim, na 3ª geração, os produtos petroquímicos intermediários (por exemplo, as resinas termoplásticas) são transformados em produtos finais, como embalagens, componentes plásticos para indústria automobilística, entre outros (SANTOS, 2018, p. 42).

Os polímeros podem ser definidos como moléculas de grande peso molecular, e são formadas a partir do encadeamento consecutivo de pequenas unidades denominadas manômetros, onde o mesmo possui baixo peso molecular. Através do comportamento mecânico, os polímeros podem ser classificados como elastômeros, que são materiais que possui alta predisposição de deformação reversível em temperatura ambiente. As fibras que são materiais formados por moléculas lineares ou de baixa ramificação. E por fim, os plásticos que são materiais que tem a capacidade de serem moldados pelo efeito do calor e/ou pressão (ROLIM, 2000, p 26).

Resinas termoplásticas são os principais produtos da segunda geração e atualmente as classes de polímeros termoplásticos mais consumidos atualmente são respectivamente o polietileno de alta densidade (PEAD), o polietileno de baixa densidade (PEBD/PELBD), o polipropileno (PP), o policloreto de vinila (PVC), o polietileno tereftalato (PET) e o poliestireno (PS) (SANTOS, 2018, p. 55).

O polietileno é um polímero parcialmente cristalino, flexível, inerte à maioria dos produtos químicos, que apresenta uma cadeia carbônica simples, baixo custo e ainda é classificado como termoplástico. Logo, devido as suas características estruturais e propriedades, este plástico é largamente utilizado e é um dos plásticos mais importantes da atualidade (LONTRA, 2011, p. 5).

Este termoplástico é obtido através da polimerização do eteno, podendo apresentar ou não ramificações (FUJITA E PIRES, 2011, p.13). De acordo com as condições reacionais e do sistema catalítico da polimerização, o polietileno pode ser classificado em: Polietileno de Baixa Densidade (PEBD), Polietileno de Alta Densidade (PEAD), Polietileno Linear De Baixar Densidade (PELBD), Polietileno de Ultra Alto Peso Molecular (PEUAPM) e Polietileno de Ultra Baixa Densidade (PEUBD) (LONTRA, 2011, p. 5).

1. Composição do Plástico

Os plásticos são macromoléculas sintetizados, oriundas do petróleo, de baixa taxa de degradação, baixa condutividade térmica e elétrica, alta resistência a corrosão e baixa densidade. É um produto utilizado como matéria prima para diversos setores industriais como: na construção civil, automobilística, dentre outros. São facilmente moldáveis e possuem relativamente baixo custo de produção (GONÇALVES, 2007, p.3).