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1/9 III ENCONTRO CIENTÍFICO E SIMPÓSIO DE EDUCAÇÃO UNISALESIANO Educação e Pesquisa: a produção do conhecimento e a formação de pesquisadores Lins, 17 – 21 de outubro de 2011 RECICLAGEM DE BATERIAS DE CHUMBO ÁCIDO – SUA IMPORTÂNCIA EM NOSSO COTIDIANO RESUMO A reciclagem das baterias automotivas (chumbo-ácido) é um processo de grande importância, gerando um impacto positivo não ambiental (sustentabilidade) como econômico, visto que o chumbo sucata é mais barato do que o chumbo comercializado, o que é interessante para o Brasil. Palavra-chave: Reciclagem Chumbo Ácido INTRODUÇÃO Esse artigo mostra a importância da reciclagem das baterias de ácido- chumbo, mostrando também que consciência ecológica e interesses econômicos podem andar juntos. Atualmente o “tópico” sustentabilidade é muito utilizado. Embora seja possível haver sustentabilidade, dificilmente vemos algo tão próximo dos 100% desejados, porém o ramo da reciclagem demostra, pelo menos no setor de baterias automotivas, que a realidade é diferente das apresentadas em outros ramos da indústria, apresentando, por exemplo, no Brasil uma porcentagem de 99,5% de reciclagem de todo esse material. Utilizando de recursos bibliográficos visamos mostrar o bom compreendimento do funcionamento dessas baterias, tal como os riscos a saúde humana (toxicologia) - caso o seu descarte seja inapropriado - e o processo de reciclagem em si, onde praticamente todo o material é reciclado (o que demonstra a eficiência do processo), seja para a produção de novas baterias automotivas ou outros produtos, por exemplo, vidro e sabão em pó. COMPREENDENDO AS BATERIAS Para BROWN (2007) as baterias e as pilhas do ponto de vista científico são fontes eletroquímicas fechadas, onde as atuações das células galvânicas ou voltaicas em seu interior geram produção de energia. A grande diferença entre elas está basicamente nas células voltaicas e na sua utilização. Uma pilha apresenta

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III ENCONTRO CIENTÍFICO E SIMPÓSIO DE EDUCAÇÃO UNISALESIANO

Educação e Pesquisa: a produção do conhecimento e a formação de pesquisadores

Lins, 17 – 21 de outubro de 2011

RECICLAGEM DE BATERIAS DE CHUMBO ÁCIDO – SUA IMPORTÂNCIA EM NOSSO COTIDIANO

RESUMO

A reciclagem das baterias automotivas (chumbo-ácido) é um processo de grande importância, gerando um impacto positivo não só ambiental (sustentabilidade) como econômico, visto que o chumbo sucata é mais barato do que o chumbo comercializado, o que é interessante para o Brasil. Palavra-chave: Reciclagem Chumbo Ácido

INTRODUÇÃO

Esse artigo mostra a importância da reciclagem das baterias de ácido-chumbo, mostrando também que consciência ecológica e interesses econômicos podem andar juntos.

Atualmente o “tópico” sustentabilidade é muito utilizado. Embora seja possível haver sustentabilidade, dificilmente vemos algo tão próximo dos 100% desejados, porém o ramo da reciclagem demostra, pelo menos no setor de baterias automotivas, que a realidade é diferente das apresentadas em outros ramos da indústria, apresentando, por exemplo, no Brasil uma porcentagem de 99,5% de reciclagem de todo esse material.

Utilizando de recursos bibliográficos visamos mostrar o bom compreendimento do funcionamento dessas baterias, tal como os riscos a saúde humana (toxicologia) - caso o seu descarte seja inapropriado - e o processo de reciclagem em si, onde praticamente todo o material é reciclado (o que demonstra a eficiência do processo), seja para a produção de novas baterias automotivas ou outros produtos, por exemplo, vidro e sabão em pó.

COMPREENDENDO AS BATERIAS

Para BROWN (2007) as baterias e as pilhas do ponto de vista científico são

fontes eletroquímicas fechadas, onde as atuações das células galvânicas ou voltaicas em seu interior geram produção de energia. A grande diferença entre elas está basicamente nas células voltaicas e na sua utilização. Uma pilha apresenta

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uma única célula voltaica e é utilizada em equipamentos que necessitem de uma pequena quantidade de energia constantemente, por exemplo, um rádio. Já uma bateria possui múltiplas células e é utilizada em veículos, pois necessitam de uma grande quantidade de energia em um curto espaço de tempo.

Para Ball (2005) as células voltaicas dessas baterias se apresentam ligadas em série, que por sua vez se dividem em mais duas semi-células (eletrodos). Entre as semi-células se encontra um disco de vidro poroso ou ponte salina, cuja função é a de manter a neutralidade elétrica das soluções presentes no cátodo e ânodo. Também está presente nessas semi-células um eletrólito que atua em conjunto com a ponte salina ou vidro poroso atuando como condutor iônico.

A produção de energia se dá pelas reações de oxirredução (formada por duas semi-reações), ocorrendo espontaneamente. Os elétrons presentes no ânodo são transferidos externamente (conector) para o cátodo (semi-reação oxidação) que o recebe (semi-reação redução), desta forma completando a reação. (Princípios da Química, 2006).

Encontram-se presentes nas células galvânicas uma característica denominada força eletromotriz (fem) ou potencial da célula que representam a capacidade dessas células de forçar os elétrons pelo circuito. Sendo a diferença entre o potencial de oxidação pelo de redução, apresentando uma unidade em volts. (Físico-Química Vol.1, 2005).

FONTE: eletromagnetismoifes.blogspot.com

Figura 1. Funcionamento das baterias

BATERIAS DE CHUMBO-ÁCIDO

As baterias automotivas apresentam uma estrutura um pouco diferenciada da teoria apresentada nos livros, porém seguindo a mesma linha de raciocínio. Essas baterias apresentam em sua composição seis células galvânicas de 2V ligadas em série envolvidas por grades metálicas (eletrodos – chumbo e dióxido de chumbo),

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separadores de polietileno, sua função é evitar um possível curto-circuito entre as placas positivas e negativas, conectores, caixa de armazenamento de solução eletrolítica, terminais positivos e negativos e o eletrólito ácido sulfúrico a 35% (apresenta boa estabilidade térmica, alta condutividade iônica, baixo nível de impureza e baixo custo). (Cempre, 2011).

Para Brown (2007) a reação de oxirredução nas baterias de chumbo-ácido e a reação de recarga se dão das seguintes maneiras:

Oxirredução

Cátodo: PbO2(s) + HSO-4(aq) + 3H+

(aq) + 2e- à PbSO4(s) + 2H2O(l) Ânodo: Pb(s) + HSO-

4(aq) à PbSO4(s) + H+(aq) + 2 e-

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

PbO2(s) + Pb(s) + 2HSO-4(aq) + 2H+

(aq) à 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

Recarga

2PbSO4(s) + 2H2O(l) à PbO2(s) + Pb(s) + 2HSO-4(aq) + 2H+

(aq)

FONTE: fazerfacil..com.br

Figura 2. Bateria de chumbo-ácido

RECICLAGEM

A definição de reciclagem é a de obtenção de um novo produto a partir de um já utilizado, por exemplo, derreter uma garrafa de vidro velha e fabricar uma nova. O que difere de reaproveitamento (dar uma nova utilidade). (AURÉLIO, 2001).

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Para Cempre (2011) de todo o chumbo produzido no mundo (2006) cerca de 60% é provido da reciclagem, pois além do fato de que o chumbo sucata é mais barato do que o chumbo extraído, o processo de reciclagem é financeiramente interessante, principalmente para o Brasil que importa 100% do seu chumbo utilizado.

Nas baterias automotivas em média 70% de todo o polímero e chumbo presentes nelas são reciclados, sendo que não existe um substituto economicamente interessante para o chumbo. (Battery Council International, 2009).

Todo local de venda de baterias de chumbo-ácido são obrigados a receberem essas baterias que não possuem mais utilidade, tomando precaução quanto ao seu manuseio como no seu transporte para as empresas responsáveis pela sua reciclagem. (PRAC, 2011).

Para Battery Council International (2009) o processo de reciclagem dessas baterias na indústria se dá da seguinte forma:

• A solução presente na bateria (ácido sulfúrico + chumbo) vai para o tratamento.

• Após a neutralização do ácido e as devidas análises ele é descartado ou transformado em sulfato de sódio, podendo ser utilizado na produção de vidro, sabão em pó e na indústria têxtil.

• As baterias são trituradas em moinhos martelos e esse material é lavado a um tanque, onde ocorre a separação entre o chumbo e o polímero.

• O polímero é fundido e transformado em bastonetes, após a sua passagem por uma extrusora, e são transformados em novas carcaças de bateria.

• O chumbo é fundido juntamente com carvão vegetal e pedaços de ferro, que atuam na retirada das impurezas presente no chumbo, e posteriormente esse chumbo é transformado em novas grades.

• O sobrenadante é fundido novamente e utilizado na produção de novas grades de chumbo e outras peças.

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FONTE: Battery Council International (2009).

Figura 3. Reciclagem Baterias Automotivas

TOXICOLOGIA – TOXICOCINÉTICA, DISTRIBUIÇÃO E EXCREÇÃO

De acordo com o Cempre (2008) uma parte da população brasileira não dá a

devida importância à reciclagem de baterias automotivas, ou seja, não compreendem os malefícios do chumbo e acabam ignorando a lei, sendo que o Brasil recicla uma grande parte (99,5%) de todas as baterias não mais utilizáveis.

Para Larini (1997) a toxicocinética do chumbo se dá da seguinte forma: • Via inalatória: 90% de todo o chumbo inalado é absorvido se

depositando nos alvéolos de onde ele pode ser eliminado pelo

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mecanismo mucociliar da laringe, absorvido normalmente pelo corpo ou eliminado pelas fezes.

• Via digestiva: o trato gastrointestinal absorve de 10% (sólido) a 50% (em solução) de todo o chumbo ingerido.

• Via cutânea: embora para que a pele humana absorva o chumbo necessite de vários fatores, a mesma apresenta uma excelente proteção contra metais em geral.

Uma boa parte de todo o chumbo absorvido é transportado para os demais

órgãos do sistema humano pelo sangue, sendo que uma grande parte desse metal (90%) acaba por se concentrar nos ossos, mas também atingindo o cérebro, artérias, tireóide, intestino delgado, placenta e nas glândulas suprarrenais. (Baird, 2002) (Larini, 1997).

Para Larini (1997) de todo o chumbo que é ingerido 90% dele é eliminado nas fezes, pois no nosso organismo esse chumbo se transforma em substâncias não solúveis, portanto não podendo ser absorvido ser absorvido pelo nosso organismo.

FONTE: notasaocafe.wordpress.com

Figura 4. Corpo Humano (Indústria)

TOXICOLOGIA – AÇÃO TÓXICA

Para a Academia Sul-Americana de Medicina Integrada (2011) altos níveis de chumbo no organismo geram os seguintes sintomas:

• Sistema Motor: paralisias motoras, dores nas articulações, e fortes dores de cabeça.

• Sistema Nervoso: insônia, irritabilidade, distúrbios mentais generalizados, convulsões, entre outros.

• Sistema Digestório: anorexia, gosto metálico e diarreia.

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• Outros: desconforto muscular com tônus muscular diminuído fadiga, anemia, osteopatia, pode levar a alterações renais e hepáticas e aumento ácido úrico.

Também para a ASAMI (2011) a presença do chumbo no cérebro pode

ocasionar queda significativa de Q.I. (5 pontos), gerando também problemas de comportamento, esquizofrenia e mal de Parkinson, por exemplo.

Estudos feitos em animais mostram que a ingestão de altos níveis de chumbo inorgânico gera tumores em várias partes do corpo, principalmente nos rins. (Larini, 1997).

Larini (1997) também diz que a presença do chumbo em gestantes aumenta consideravelmente as chances de ocorrer um aborto ou da criança vier a nascer morta. Isso ocorre devido a incapacidade de se impedir a sua passagem pela placenta. Caso a mulher se contamine após o parto, o leite materno também apresenta concentrações de chumbo.

FONTE: cimm.com.br

Figura 5. Ação Tóxica do Chumbo

CONCLUSÃO

Mesmo não apresentando um índice de 100% de sustentabilidade, visto que 99,5% das baterias automotivas são recicladas e de entendimento que no processo de reciclagem pode haver uma emissão de gases tóxicos (fusão do polímero), fica claro a eficiência do processo e que pelo menos no Brasil, um país que importa 100% do seu chumbo, a medida de recicla-lo trás grandes vantagens, tanto para a economia – o setor da reciclagem gera emprego e economia, pois reduz a necessidade de importação de chumbo – quanto para a natureza – reciclando não

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só evitamos complicações na saúde humana, já que estamos diretamente relacionados com o meio em que vivemos e o meio que nos cerca.

BIBLIOGRAFIA

• ACKERMANN, Vanessa. Fórum da Segurança. Baterias de chumbo ácido. 2006. Disponível em: <http://forumdaseguranca.com/forum/viewtopic.php?t=523&sid=faae7043c5b2354fe663be51ee438ca1> Acesso em: 18 Jan 2011. • ASAMI – Academia Sul-Americana de Medicina Integrada. CHUMBO E TOXICIDADE. Disponível em: <http://asami.com.br/biblioteca/biblioteca-virtual/10-medicina-integrada/12-chumbo-e-toxicidade-.html> Acesso em: 19 Jan 2011. • ATKINS, Peter W.; JONES, Loretta Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente 3. ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. • BAIRD, Colin. Química Ambiental. 2. ed. Porto Alegre: Bookmann, 2002. • BALL, D. W. Físico-química. 1.ed.,vol.1, São Paulo: Pioneira Thomson Learnning, 2005. • BROWN, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E. “Química - A Ciência Central”. 9ª. Ed. Prentice Hall, Brasil 2007. • CEMPRE - Compromisso Empresarial para Reciclagem. Fichas Técnicas: Bateria Chumbo ácido. Disponível em: <http://www.cempre.org.br/fichas_tecnicas.php?lnk=ft_bateria_chumbo_acido.php> acesso em: 18 Jan 2011. • FERREIRA, A. B. H. Miniaurélio século XXI Escolar : o minidicionário da Língua Portuguesa. 4. ed. rev. e ampl. Rio de Janeiro: Nova Fronteira, 2001. • Gravita Exim Limited. Battery Recycling: Lead Acid Battery Scrap Recycling. Disponível em: <http://www.gravitaexim.com/Battery-Recycling/Battery-Recycling.html> Acesso em: 18 Jan 2011 • LARINI, Lourival. Toxicologia. 3ª edição, São Paulo, Editora Manole Ltda., 1997.

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Lins, 17 – 21 de outubro de 2011

• PRAC – Programa de Responsabilidade Ambiental Compartilhada. DESCARTE DE BATERIAS CHUMBO-ÁCIDO. Disponível em: <http://www.prac.com.br/reciclar.php> Acesso em: 18 Jan 2011.