03 Reciclagem Plásticos Biodegradáveis

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Reciclagem de PlReciclagem de Pláásticossticos
Fernando J. NovaesFernando J. Novaes
Dezembro de 2010Dezembro de 2010
Reciclagem de PlReciclagem de Pláásticossticos
Polilab Consultoria Polilab Consultoria 
Fernando J. NovaesFernando J. Novaes
PlPláásticos Biodegradsticos Biodegradááveisveis
Dezembro de 2010Dezembro de 2010
22
•• Mercado de reciclagem no BrasilMercado de reciclagem no Brasil
•• Aspectos legais da reciclagemAspectos legais da reciclagem
•• PlPláásticos Biodegradsticos Biodegradááveisveis
•• Ciclo de Vida do Produto Ciclo de Vida do Produto -- EcodesignEcodesign
SustentabilidadeSustentabilidade
AvaliaAvaliaçção do ciclo de vida do produtoão do ciclo de vida do produto
EcoEco--designdesign
AgendaAgenda
33
PlPláásticossticos
BiodegradBiodegradááveisveis
44
IntroduIntroduççãoão
O crescimento do consumo de polO crescimento do consumo de políímeros meros 
tem tornado necesstem tornado necessáária a produria a produçção de ão de 
substitutos ambientalmente sustentsubstitutos ambientalmente sustentáável, vel, 
importantes no gerenciamento de importantes no gerenciamento de 
resresííduos .duos .
Os polOs políímeros ambientalmente degradmeros ambientalmente degradááveis veis -- PADsPADs podem podem 
ser uma opser uma opçção para o gerenciamento de resão para o gerenciamento de resííduos. duos. 
InInúúmeras tecnologias de reciclagem e reutilizameras tecnologias de reciclagem e reutilizaçção foram ão foram 
desenvolvidas para conter o problema do lixo pldesenvolvidas para conter o problema do lixo pláástico, stico, 
mas todos possuem pontos fracos.mas todos possuem pontos fracos.
55
HistHistóóricorico
1925 1925 -- Primeiros biopolPrimeiros biopolíímeros por Maurice meros por Maurice LemoigneLemoigne..
Em 1925, Maurice Em 1925, Maurice LemoigneLemoigne observou a presenobservou a presençça de grânulos refrata de grânulos refratáários no interior de crios no interior de céélulas da lulas da 
bactbactééria ria BacillusBacillus MegateriumMegaterium, que eram sol, que eram solúúveis em clorofveis em clorofóórmio. Mais tarde esse material foi identificado rmio. Mais tarde esse material foi identificado 
como PHBcomo PHB
1974 1974 -- Descobertos outros Descobertos outros hidroxialcanoatoshidroxialcanoatos (PHA) a partir (PHA) a partir 
do amido.do amido.
1976 1976 -- InIníício das pesquisas de producio das pesquisas de produçção de PHB por ão de PHB por 
fermentafermentaçção bacteriana, na Inglaterra.ão bacteriana, na Inglaterra.
1990 1990 -- Primeiro produto obtido a partir de PHA, uma Primeiro produto obtido a partir de PHA, uma 
embalagem de xampu de uma indembalagem de xampu de uma indúústria de cosmstria de cosmééticos.ticos.
1991 1991 -- Pesquisas no Brasil Pesquisas no Brasil -- IPT.IPT.
2000 2000 -- InIníício a producio a produçção de PHB pela indão de PHB pela indúústria brasileira PHB stria brasileira PHB 
Industrial.Industrial.
66
IniciativaIniciativa
O estudo de polO estudo de políímeros biodegradmeros biodegradááveis se dveis se dáá
devido:devido:
�� Ao esgotamento das fontes de combustAo esgotamento das fontes de combustííveis veis 
ffóósseis.sseis.
�� ÀÀ grande geragrande geraçção de resão de resííduos de origem duos de origem 
petroqupetroquíímica.mica.
�� E ao seu acE ao seu acúúmulo, gerando impacto mulo, gerando impacto 
ambiental. ambiental. 
77
PAD PAD -- PolPolíímeros ambientalmente degradmeros ambientalmente degradááveisveis
Os plOs pláásticos ambientalmente degradsticos ambientalmente degradááveis compõem veis compõem 
um grupo de materiais polimum grupo de materiais polimééricos, naturais e ricos, naturais e 
sintsintééticos, que sofrem alteraticos, que sofrem alteraçções quões quíímicas, sob micas, sob 
influência de fatores ambientais. influência de fatores ambientais. 
As alteraAs alteraçções quões quíímicas devem ser acompanhadas de micas devem ser acompanhadas de 
uma completa assimilauma completa assimilaçção bacteriana dos produtos ão bacteriana dos produtos 
da degradada degradaçção, resultando COão, resultando CO22 e He H22O. O. 
88
NomenclaturaNomenclatura
PHB PHB -- PolihidroxibutiratoPolihidroxibutirato
PHA PHA -- PolihidroxialcanoatosPolihidroxialcanoatos
PHB HV PHB HV -- PolihidroxibutiratoPolihidroxibutirato--coco--hidroxivaleratohidroxivalerato
Literatura:Literatura:
http://www2.dbd.puchttp://www2.dbd.puc--rio.br/pergamum/tesesabertas/0312421_05_cap_01.pdfrio.br/pergamum/tesesabertas/0312421_05_cap_01.pdf
http://www.wileyhttp://www.wiley--vch.de/books/biopoly/pdf_v03b/bpol3b07_157_166.pdfvch.de/books/biopoly/pdf_v03b/bpol3b07_157_166.pdf
99
NomenclaturaNomenclatura
n R Nome 
hidrogênio poli(3-hidróxi-propionato) 
metil poli(3-hidróxi-butirato) 
etil poli(3-hidróxi-valerato) 
propil poli(3-hidróxi-hexanoato) 
pentil poli(3-hidróxi-octanoato) 
1 
nonil poli(3-hidróxi-dodecanoato) 
hidrogênio poli(4-hidróxi-butirato) 2 
metil poli(4-hidróxi-valerato) 
hidrogênio poli(5-hidróxi-valerato) 
3 
metil poli(5-hidróxi-hexanoato) 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 hexil poli(6-hidróxi-dodecanoato) 
PHAPHA´´ss
1010
EvoluEvoluçção dos materiaisão dos materiais
1111
PAD PAD -- PolPolíímeros ambientalmente degradmeros ambientalmente degradááveisveis
Ilustração: Paulo Muppet
Ciclo produCiclo produçção ão PADsPADs na naturezana natureza
1212
PolPolíímeros sintmeros sintééticos e biopolticos e biopolíímerosmeros
PolPolíímeros a partir meros a partir 
do petrdo petróóleoleo
SSííntese ntese 
clcláássica de ssica de 
polpolíímerosmeros
IndIndúústria stria 
do Pldo Pláásticostico�������� ��������
BiopolBiopolíímerosmeros
PolPolíímeros a partir meros a partir 
de fontes de fontes 
renovrenovááveis ou não veis ou não 
renovrenovááveisveis ��������
SSííntese de ntese de 
polpolíímeros meros --
IndIndúústriastria
PolPolíímeros meros 
BiodegradBiodegradááveis e veis e 
BiopolBiopolíímerosmeros��������
PolPolíímeros sintmeros sintééticosticos
1313
Diferentes famDiferentes famíílias de pollias de políímeros biodegradmeros biodegradááveis veis 
1414
Os PHAs levam vantagem sobre o PLA, pois tem uma maior Os PHAs levam vantagem sobre o PLA, pois tem uma maior 
nnúúmero de comonômeros passiveis de incorporamero de comonômeros passiveis de incorporaçção no ão no 
produto, dessa forma apresentando uma maior variaproduto, dessa forma apresentando uma maior variaçção de ão de 
propriedades do produto final, e portanto, uma maior propriedades do produto final, e portanto, uma maior 
abrangência de aplicaabrangência de aplicaçções. ões. 
Substituição (plásticos) (%) 
 
PE-
LD PP PVC PE-HD PS PET PUR PA ABS PC PMMA POM* 
PLA 0 10 0 10 10 10 0 10 0 0 0 0 
PHA 20 20 10 30 20 10 10 0 10 0 0 0 
Substituição (fibras) (%) 
 
PET PA Acrílicas Outras 
sintéticas Celulose 
PLA 10 0 5 0 5 
PHA 5 0 5 0 5 
 
AplicaAplicaççõesões
Fonte: (Wolf et al., 2005)
1515
DescriDescriçção para biodegradão para biodegradááveis veis 
•• Os plOs pláásticos biodegradsticos biodegradááveis veis 
são materiais que se degradam são materiais que se degradam 
completamente ao ataque dos completamente ao ataque dos 
microorganismos no meio microorganismos no meio 
ambiente. ambiente. 
•• Quando em contato com os Quando em contato com os 
plpláásticos biodegradsticos biodegradááveis, esses veis, esses 
microorganismos secretam microorganismos secretam 
enzimas que quebram o enzimas que quebram o 
material em segmento cada vez material em segmento cada vez 
menores.menores.
•• A diferenA diferençça dos pla dos pláásticos sticos 
regulares estregulares estáá no tempo de no tempo de 
degradadegradaçção, que em mão, que em méédia diaéé de de 
01 ano contra 100 anos dos 01 ano contra 100 anos dos 
plpláásticos convencionaissticos convencionais
PHA - Amido
PHB - Cana-de-açúcar
PLA - Ácido Láctico
PHA PHA -- AmidoAmido
PHB PHB -- CanaCana--dede--aaçúçúcarcar
PLA PLA -- ÁÁcido Lcido Láácticoctico
1616
Produto 
Manufaturado
Produto Produto 
ManufaturadoManufaturado
Matéria
Prima
MatMatéériaria
PrimaPrima
Fonte RenovFonte Renováável vel 
ou Fou Fóóssil ssil 
Material orgânico cujo Material orgânico cujo 
carbono tem origem carbono tem origem 
em fontes que se em fontes que se 
renovam em ciclos de renovam em ciclos de 
curta duracurta duraçção ão --
equivalente ao tempo equivalente ao tempo 
de cultivo.de cultivo.
BiolBiolóógicogico
QuQuíímico mico 
HHííbrido brido 
BiodegradaBiodegradaçção ão 
Compostagem Compostagem 
Reciclagem Reciclagem 
BiodegradBiodegradáável vel Fonte renovFonte renováávelvel
Tudo que, por processo Tudo que, por processo 
biolbiolóógico, transformagico, transforma--se se 
em COem CO22 , H, H22O.O.
CompostCompostáávelvel
Tudo que Tudo que éé biodegradbiodegradáável vel 
e que produz he que produz húúmus com mus com 
qualidade de adubo. qualidade de adubo. 
DescarteDescarteDescarte
CiclosCiclos
1717
DegradaDegradaçção x Biodegradaão x Biodegradaçção ão 
PlPláásticossticos ResResííduoduo
DegradaDegradaççãoão
ResResííduos de duos de 
ligaligaçções cruzadasões cruzadas
DegradaDegradaçção/Fragmentaão/Fragmentaçção ão BiodegradaBiodegradaççãoão
MicrMicróóbiosbios
COCO22
HH22OO
HHúúmus mus 
BiodegradaBiodegradaçção aerão aeróóbica: Atividade biolbica: Atividade biolóógica que gica que 
transforma material orgânico em gtransforma material orgânico em gáás carbônico, s carbônico, áágua e gua e 
hhúúmus na presenmus na presençça de oxigênio.a de oxigênio.
Para fechamento adequado do ciclo, Para fechamento adequado do ciclo, éé necessnecessáário que o rio que o 
processo ocorra em ambiente controlado (ex. central de processo ocorra em ambiente controlado (ex. central de 
compostagem) e em curto espacompostagem) e em curto espaçço de tempo o de tempo -- equivalente equivalente 
ao das colheitas.ao das colheitas.
1818
CO2COCO22 Biomassa/Bio-OrgânicosBiomassa/Biomassa/BioBio--OrgânicosOrgânicos
I n
d
I n
d úú
s t r
i a 
B i
o q
u
s t r
i a 
B i
o q
u íí m
i c am
i c a
IndIndúústria Qustria Quíímicamica
Recursos Fósseis
petróleo, gás natural ..
Recursos FRecursos Fóósseissseis
petrpetróóleo, gleo, gáás natural ..s natural ..
Polímeros, Química 
& Combustíveis
PolPolíímeros, Qumeros, Quíímica mica 
& Combust& Combustííveisveis
1
 
1
 
-
-
1
0
 
a
n
o
s
 
1
0
 
a
n
o
s
 
>
 1
0
>
 1
0
66
a
n
o
s 
a
n
o
s 
Fonte renovável de Carbono
CO2 & Biomassa 
Fonte renovFonte renováável de Carbonovel de Carbono
COCO22 & Biomassa & Biomassa 
Nova Indústria Bioquímica
Empreendedorismo, Inovação
Nova IndNova Indúústria Bioqustria Bioquíímicamica
Empreendedorismo, InovaEmpreendedorismo, Inovaççãoão
Química & 
Polímeros verdes 
QuQuíímica & mica & 
PolPolíímeros verdes meros verdes 
Ciclo Global do Carbono Ciclo Global do Carbono 
1919
BiodegradaBiodegradaçção aerão aeróóbicabica
Atividade biolAtividade biolóógica que transforma material orgânico gica que transforma material orgânico 
em gem gáás carbônico, s carbônico, áágua e hgua e húúmus na presenmus na presençça de a de 
oxigênio. oxigênio. 
Para fechamento adequado do ciclo, Para fechamento adequado do ciclo, éé necessnecessáário que rio que 
o processo ocorra em ambiente controlado (ex. o processo ocorra em ambiente controlado (ex. 
central de compostagem) e em curto espacentral de compostagem) e em curto espaçço de o de 
tempo tempo -- equivalente ao das colheitas.equivalente ao das colheitas.
2020
Alguns destaques para uso do plAlguns destaques para uso do pláástico biodegradstico biodegradáávelvel
BiodegradBiodegradááveisveis
•• BiocompatBiocompatííveis;veis;
•• AtAtóóxicos;xicos;
•• InsolInsolúúveis em veis em áágua;gua;
•• Produzidos atravProduzidos atravéés de recursos renovs de recursos renovááveis; veis; 
•• Propriedades termoplPropriedades termopláásticas, caractersticas, caracteríísticas sticas 
ffíísicas e mecânicas semelhantes sicas e mecânicas semelhantes ààs do polipropileno.s do polipropileno.
2121
BiodegradBiodegradááveisveis
CaracterCaracteríísticas e propriedadessticas e propriedades
400-6Resistência Ruptura %
383240 Tensão Cisalhamento Mpa
70 4080Cristalinidade %
176145175Ponto de fusão oC
PolipropilenoPolipropilenoP(HBP(HB--HV)HV)P(3HB)P(3HB)PropriedadePropriedade
Dados adaptados de (Holmes, 1988; Gagnon, et al ; 1992;King, 1982).
2222
BiodegradBiodegradááveisveis
BiodegradaBiodegradaçção de um filme de 1,0 mm de PHAão de um filme de 1,0 mm de PHA
350Água do mar 
7Solo 
60Aeróbico
40 Estuários
6Anaeróbico 
100% de perda de massa 100% de perda de massa -- semanassemanasAmbienteAmbiente
2323
BiodegradBiodegradááveisveis
Microorganismos produtores de Microorganismos produtores de PHAsPHAs
Existem mais de 300 microorganismos diferentes.Existem mais de 300 microorganismos diferentes.
Para produPara produçção em escala industrial:ão em escala industrial:
•• AzotobacterAzotobacter vinelandiivinelandii;;
•• AlcaligenesAlcaligenes latuslatus;;
•• Algumas espAlgumas espéécies de cies de metilotrmetilotróóficosficos;;
•• Microrganismos recombinantes como Microrganismos recombinantes como R. R. eutrophaeutropha
recombinante e recombinante e EscherichiaEscherichia colicoli recombinante.recombinante.
2424
BiodegradBiodegradááveisveis
R. eutrophaR. eutropha em fase de crescimentoem fase de crescimento
Microorganismos produtores de Microorganismos produtores de PHAsPHAs
R. eutrophaR. eutropha em fase de produem fase de produççãoão
2525
BiodegradBiodegradááveisveis
Garrafas feitas de PHA a partir de aGarrafas feitas de PHA a partir de aççucaresucares
2626
BiodegradBiodegradááveisveis
DegradaDegradaçção de garrafas feitas de PHAão de garrafas feitas de PHA
2727
Confusão entre biodegradConfusão entre biodegradáável e biopolvel e biopolíímeros de fontes renovmeros de fontes renovááveis veis 
Em inglês Em inglês BiodegradableBiodegradable e e BiobaseBiobase são as palavras para definir os são as palavras para definir os 
materiais feitos a partir de produtos que efetivamente se degradmateriais feitos a partir de produtos que efetivamente se degradam no am no 
meio ambiente em COmeio ambiente em CO22 e He H22O e produtos que são feitos a base de O e produtos que são feitos a base de 
fontes renovfontes renovááveis para produveis para produçção de um biopolão de um biopolíímeros. meros. 
Ou seja referemOu seja referem--se a fonte da matse a fonte da matéériaria--prima, que atravprima, que atravéés da s da 
fotossfotossííntese convertem energia do sol em alimento. ntese convertem energia do sol em alimento. 
A confusão existe quando se acha que produtos A confusão existe quando se acha que produtos BiobaseBiobase ou a base de ou a base de 
biopolbiopolíímeros sejam biodegradmeros sejam biodegradááveis ou compostveis ou compostááveis. veis. 
A ASTM define material A ASTM define material BiobaseBiobase ou a base biolou a base biolóógica, como sendo o gica, como sendo o 
material que tenha seu carbono, derivado a partir de uma fonte material que tenha seu carbono, derivado a partir de uma fonte 
renovrenováável via processo biolvel via processo biolóógico. gico. 
Pergunta:Pergunta:
São os biopolSão os biopolíímeros de fontes renovmeros de fontes renovááveis biodegradveis biodegradááveis?veis?
Não necessariamente! Não necessariamente!Podem ou não podem ser biodegradPodem ou não podem ser biodegradááveis!veis!
2828
2929
NormalizaNormalizaççãoão
Como saber se o plComo saber se o pláástico stico éé biodegradbiodegradáável?vel?
-- Europa Europa »» EM EM -- 13.432 13.432 
90% do carbono contido no produto transforma90% do carbono contido no produto transforma--se em COse em CO22
-- Estados Unidos Estados Unidos »» ASTM ASTM -- D400 ; ASTM D400 ; ASTM -- D6868D6868
60% da biodegrada60% da biodegradaçção em 180 diasão em 180 dias
-- Brasil Brasil »» NBR 15.448NBR 15.448--1 1 (Terminologia)(Terminologia) e e 
-- NBR 15.448NBR 15.448--2 2 (Biodegrada(Biodegradaçção e ão e CompostagemCompostagem)"Embalagens Pl)"Embalagens Pláásticas sticas 
DegradDegradááveis e/ou Renovveis e/ou Renovááveis" veis" 
3030
NormalizaNormalizaççãoão
"Embalagens Pl"Embalagens Pláásticas Degradsticas Degradááveis e/ou Renovveis e/ou Renovááveis" veis" 
NBR 15.448NBR 15.448--1 (Terminologia) e 1 (Terminologia) e 
NBR 15.448NBR 15.448--2 (Biodegrada2 (Biodegradaçção e Compostagem)ão e Compostagem)
O objetivo da norma O objetivo da norma éé o de especificar os requisitos e os mo de especificar os requisitos e os méétodos todos 
de ensaio para determinar a compostabilidade de embalagens de ensaio para determinar a compostabilidade de embalagens 
plpláásticas, visando a revalorizasticas, visando a revalorizaçção de resão de resííduos pduos póóss--consumo, por consumo, por 
meio de apontamento das caractermeio de apontamento das caracteríísticas de biodegradasticas de biodegradaçção ão 
aeraeróóbia seguida da desintegrabia seguida da desintegraçção e impacto no processo de ão e impacto no processo de 
compostagem, e define os termos tcompostagem, e define os termos téécnicos referentes a cnicos referentes a 
embalagens plembalagens pláásticas degradsticas degradááveis e/ou de fontes renovveis e/ou de fontes renovááveis. veis. 
3131
BiodegradBiodegradááveisveis
3232
BiodegradBiodegradááveisveis
Fonte: Planeta Sustentável 
3333
BiodegradBiodegradááveisveis
Cartões de crCartões de créédito feitos de PHAdito feitos de PHA
Embalagem para o aEmbalagem para o açúçúcar car NativeNative -- 99% Biodegrad99% Biodegradáávelvel
Sacolas de lixo biodegradSacolas de lixo biodegradááveis do pão de aveis do pão de açúçúcarcar Natura, linha Natura, linha EkosEkos 28 dias decompõe28 dias decompõe--se na naturezase na natureza
3434
Pesquisa Pesquisa EcomarketingEcomarketing
Integrantes do setor de plIntegrantes do setor de pláástico responderam a uma stico responderam a uma 
pesquisa promovida pepesquisa promovida peçça revista Pla revista Pláásticos em Revista e sticos em Revista e 
Destaque Pesquisa & Marketing em junho de 2007. Destaque Pesquisa & Marketing em junho de 2007. 
Não houve tratamento estatNão houve tratamento estatíístico para as amostras e nos stico para as amostras e nos 
deu um referencial do setor deu um referencial do setor 
3535
3636
3737
LinksLinks
TheThe BiodegradableBiodegradable ProductsProducts InstituteInstitute
http://www.bpiworld.org/http://www.bpiworld.org/
BioEnvironmentalBioEnvironmental PolymerPolymer SocietySociety (BEPS)(BEPS)
http://www.beps.org/http://www.beps.org/
BioCycleBioCycle MagazineMagazine
http://www.jgpress.com/biocycle.htmhttp://www.jgpress.com/biocycle.htm
BiomaterBiomater
http://www.biomater.com.br/http://www.biomater.com.br/
Artigo: Artigo: A revoluA revoluçção do bioplão do biopláástico brasileirostico brasileiro
http://www.wharton.universia.net/index.http://www.wharton.universia.net/index.cfmcfm??fafa==viewArticle&idviewArticle&id=1704&=1704&languagelanguage==portugueseportuguese
AssociaAssociaçção Brasileira da Indão Brasileira da Indúústria de Embalagens Plstria de Embalagens Pláásticas Flexsticas Flexííveisveis
http://www.abief.com.brhttp://www.abief.com.br
3838
Fim desse mFim desse móódulodulo
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PlPláásticos biodegradsticos biodegradááveis veis