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USO DA AVALIAÇÃO DECICLO DE VIDA (ACV)EM EMBALAGENS DEPLÁSTICO E DE VIDRONA INDÚSTRIA DEBEBIDAS NO BRASIL

Andréa Rodrigues FabiFaculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas.

Adriano Viana EnsinasFaculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas.

Iraci Pereira MachadoFaculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas.

Waldir Antonio BizzoFaculdade de Engenharia MecânicaUniversidade Estadual de Campinas.bizzo@fem.unicamp.br

RESUMOAs discussões sobre a utilização de tecnologias mais limpas em todos os segmentos de mercadovêm ganhando força no mundo atual. A indústria de embalagens, por estar relacionada ao aumentocrescente na geração de resíduos sólidos, torna-se um foco importante na busca pelo desenvolvi-mento sustentável. A indústria de bebidas vem sofrendo profundas transformações quanto à esco-lha da matéria-prima utilizada nas embalagens, em que vasilhames retornáveis vêm sendo substituídospor descartáveis. Daí a necessidade de estudos de Avaliação de Ciclo de Vida, a fim de orientar aprópria indústria, consumidores e políticas governamentais na busca de embalagens ambientalmentemais adequadas. Neste trabalho se buscou a comparação entre as garrafas de vidro e de PET, comvolume de 600 ml, quanto ao gasto energético relativo ao transporte no estado de São Paulo,incluindo-se a distribuição do produto e a destinação final. Concluiu-se que as garrafas plásticas,apesar de seu baixo peso, têm um gasto energético no transporte maior que as de vidro, quandoadicionados os gastos com a destinação final da embalagem, para uma distância de distribuição doproduto de até 175 km.

ABSTRACTIssues about the use of cleaner technologies in all the market segments are winning force in thecurrent world. The packing industry, which is related to the increase of the solid waste generation,becomes an important focus in the search for the sustainable development. The beverage industryis suffering deep transformations in relation to the choice of the raw material used in the packing,where returnable bottles have been substituted for disposable bottles. Environmental Life CycleAssessment is needed to guiding the industry, consumers and government politics in the search ofacceptable environmentally packing. In this work, the comparison between the 600 ml bottles ofglass and PET was done for energy consumption for the transport in the state of São Paulo, includingthe distribution of the product and the final destination. It was concluded that the plastic bottles, inspite of the low weight, have more energy consumption in the transport than those of glass, whenadded the packing final destination, for a product distribution distance up to 175 km.

Reciclagem

Revista Brasileira de Ciências Ambientais – número 148

INTRODUÇÃODesde os primórdios do comércio, a

embalagem tem sido indispensável notransporte de muitos tipos de produtos,exercendo um papel cada vez maisimportante para as empresas fabricantes,que buscam, além de diminuir as perdasdo produto durante o transporte earmazenamento, aumentar acomunicação, conveniência e praticidadede seu produto.

Apesar de todas as vantagens que asembalagens ofereciam, no fim do últimoséculo começou-se a questionar oaumento crescente da geração eemissão de resíduos, decorrente deseu uso.

A indústria de bebidas foi sedesenvolvendo com o aumento domercado, buscando embalagens asquais acondicionassem volumes cadavez maiores e oferecendo praticidadeaos consumidores, sem considerar que,a longo prazo, as mesmas pudessemcausar uma série de prejuízosambientais.

Em muitos países os vasilhames devidro retornáveis não são mais utilizados,tendo sido substituídos por vasilhamesdescartáveis. No Brasil, quarto maiorprodutor mundial de cerveja, as garrafasde vidro retornáveis ainda são utilizadaspara o envase de 85 a 90% daprodução do produto. O mesmo nãoacontece com os refrigerantes nos quaisvasilhames não-retornáveis são amaioria. Como o país ainda conta com ociclo do produto voltado ao uso deretornáveis, torna-se imprescindível umaavaliação detalhada, dos diversos tiposde envase.

Neste trabalho essa avaliação foilimitada ao consumo energético e

emissões de CO2 no transporte devasilhames de PET (Politereftalato deetileno) descartáveis e de vidro retornável.

PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DOPET (POLITEREFTALATO DEETILENO)A escolha do PET para uso em

bebidas carbonatadas resultou emparcerias entre as indústrias de bebidase as de plásticos para o desenvolvimentodas embalagens. A indústria de bebidaqueria se beneficiar do crescimento dasvendas gerado com o aumento dotamanho das garrafas, principalmente asde dois litros, fazendo com que aindústria plástica buscasse a melhoralternativa entre os polímeros, chegando-se ao PET (MATHIAS,1997).

O PET tem como característica abaixa permeabilidade ao oxigênio e aodióxido de carbono, sendo por isso oúnico plástico adequado pararefrigerantes. Além da leveza etransparência, é inerte ao líquido,substituindo o vidro, quase 20 vezesmais pesado.

O polietileno tereftalato é o maisimportante membro da família dospoliésteres, grupo de polímerosdescoberto na década de 30 por W. C.Carothers, da Dupont, sendo, em 1941,patenteado como fibra têxtil pelosingleses Whinfield e Dickson(CETEA,1999). Em 1973, o processo deinjeção com biorientação, desenvolvidopela própria Dupont, introduziu o PETna aplicação como garrafas, as quaiscomeçaram a ser produzidas em 1977nos Estados Unidos, revolucionando o

mercado de bebidas e impulsionando ogrande crescimento na utilização dessepolímero (HARTWIG, 1998).

O PET é um polímero formado tantopela reação do ácido tereftálico (TPA)como do dimetiltereftalato (DMT) com oetilenoglicol, produtos da indústriapetroquímica, mais precisamente danafta, obtida pelo craqueamento dopetróleo, ou do gás natural.

PRODUÇÃO E UTILIZAÇÃO DOVIDRORecipientes de vidro são, provavelmente,

a mais antiga embalagem manufaturada.Estima-se que o vidro tenha sidoinventado na Ásia há 6.000 anos.

Nas últimas décadas o vidro passou acompetir com o metal, sobretudo com oplástico, principalmente no envase delíquidos.

O vidro é um material obtido pelafusão de compostos inorgânicos (verTabela 1), a altas temperaturas, eresfriamento da massa resultante até umestado rígido, não-cristalino.

Uma característica especial dasembalagens de vidro é a possibilidade deserem reutilizadas após o consumo doproduto, sem perdas em suaspropriedades, o que, para os dias dehoje, é uma grande vantagem. Assim, ovidro é uma excelente alternativa para ummundo realmente preocupado comproblemas ambientais (ABIVIDRO, 2000).

As embalagens de vidro sofreramestagnação do consumo na primeirametade dos anos 90, quandocomeçaram a sentir a concorrência deoutros tipos de embalagens, sobretudoas plásticas.

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Segundo a cervejaria Kaiser, nos EUA,por exemplo, 75% das embalagens decerveja são descartáveis, devido aoconsumo nas residências ser muitoelevado, o que não ocorre no Brasil,onde as pessoas preferem consumir oproduto, principalmente, em bares erestaurantes. Já na Europa a embalagemretornável é símbolo de economiafinanceira e respeito ao meio ambiente,principalmente na Dinamarca, na qual100% do mercado é de retornáveis(SANTOS,1996).

GERAÇÃO DE RESÍDUOS ERECICLAGEMEstamos vivenciando um momento

de transformação na sociedade atualque, cada vez mais, preocupa-se com aqualidade de vida e os problemasambientais. Apesar de o consumo deembalagens descartáveis ter alcançado apreferência do consumidor, existe apreocupação com a destinação finaldessas embalagens, visto o aumento deseu volume no lixo urbano.

O Brasil produz cerca de 242.000toneladas de lixo diariamente, destes,cerca de 76% ficam a céu aberto e

suas necessidades e desejos, o que levaa radicais mudanças no estilo de vida.

Um setor importante na indústria deembalagem é o design de novosprodutos baseados nos possíveisimpactos causados. Um estudo realizadona Noruega, no setor de embalagens,demonstrou que dentre 275 tipos deembalagens estudadas no período de1992 a 1996, 215 embalagens sofrerammudanças que envolveram pequenasmodificações como o uso de materiaismais leves, remoção de materialsupérfluo e aumento do volume; em 40casos as mudanças foram maissignificativas, envolvendo o uso dematerial reciclado e substituição damatéria-prima utilizada, e, em 20 casos,as mudanças foram grandes, com aintrodução de materiais reutilizáveis, oque determinou novas estruturas naindústria e novas atividades para alimpeza e coleta (HEKKERT et al, 2000).

Opções e políticas voltadas à reduçãode resíduos incluem o uso deregulamentações, incentivos fiscais eesforços voluntários. As maioresmudanças favoráveis produzidas nosetor de embalagens para redução deresíduos atenderam à redução decustos, ao invés de focalizar a reduçãode resíduos (SELKE, 1994).

Uma das práticas adotadas paradestinação ideal das embalagens é areciclagem, em que elas podem serdesviadas dos aterros para a manufaturade bens. A reciclagem traz benefícios,como:

· Diminuir a quantidade de lixo,aumentando a vida útil dos aterros.

· Preservar recursos naturais.· Economizar energia.· Diminuir a poluição do ar e água.· Gerar empregos por meio das

recicladoras.Existem duas formas distintas de

realização da reciclagem: closed-loopingrecycling, quando o reuso ou a

apenas 24% recebem tratamento maisadequado (VILHENA, 2000). A PesquisaNacional de Saneamento Básico – PNSB,1989, realizada pelo IBGE, editada em1991, mostrou que o aumentopopulacional, bem como o crescimentoda urbanização, não foi acompanhadode medidas necessárias para dar ao lixogerado um destino adequado.

Um estudo realizado pelaEnvironmental Protection Agency (EPA),na prevenção de geração de resíduos nosetor de embalagens, propõe asseguintes práticas (JENKINS,1991):

1 – Redução na quantidade dematéria-prima utilizada por unidade deproduto. Um exemplo disso são astecnologias usadas na indústria degarrafas, que vêm conseguindo baixar opeso das mesmas. Segundo Franklin eAssociates, de 1972 a 1987 a indústriavidreira norte-americana baixou o pesodas garrafas retornáveis em 44%.

2 – Aumento da média do tempo devida de bens duráveis e semi-duráveis,reduzindo-se as trocas.

3 – Substituição de garrafas one-wayusadas uma única vez por garrafasreutilizáveis, além de aumentar o númerode reutilizações das garrafas.

4 – Redução no consumo de bens,persuadindo as pessoas a moderarem

Tabela 1 – Principaismatérias-primasutilizadas na produçãodo vidro

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reciclagem são ilimitados, desviando parasempre o material da disposição final,como no caso da garrafa de vidro, quepode ser reutilizada diretamente ou pelareciclagem dos cacos, em caso deinutilização da garrafa original, entrandocomo matéria-prima de uma nova garrafa.

Quando o produto é reutilizadopara a fabricação de outro produto,temos um open-loop recycling: o materialé desviado do aterropor algumas vezes para servir de matéria-prima a outro o qual, em determinadomomento, não poderá ser reutilizado eseguirá para o aterro, como no caso doPET reutilizado para fazer carpete. AFigura 1 mostra o esquema dosprocessos de reciclagem.

Uma grande diferença no consumode material e energia para a manufatura,extração e emissões envolvidas podemser observadas nos dois processos, umavez que na reciclagem closed looping oproduto pode ser reutilizado infinitamentee o impacto inicial da extração da matériavirgem acaba se tornando reduzido aolongo do ciclo de vida do produto.

ANÁLISE AMBIENTAL DECICLO DE VIDATodos os produtos utilizados pela

sociedade moderna têm um impactosobre o meio ambiente, relacionadocom diversos fatores que ocorremdurante as fases de extração damatéria-prima, produção, uso edisposição final. As diversas etapas daAnálise de Ciclo de Vida podem serobservadas na Figura 2.

De acordo com o Society ofToxicology and Chemistry, (SETAC,1991), “A Análise de Ciclo de Vida(ACV) tem como objetivo avaliar ascargas ambientais associadas com umproduto, processo ou atividadesrelacionadas a ele para identificação equantificação da energia e materiaisusados, além das descargas para oambiente. As informações geradaspodem servir para análise eimplementação de oportunidades a fimde influenciar melhorias ambientais,abrangendo desde a extração, o

processamento da matéria-prima, amanufatura, o transporte e adistribuição; o uso e reuso; amanutenção; a reciclagem e adisposição final.”

O principal objetivo da Análise deCiclo de Vida é a obtenção, por umavisão global e completa, de subsídiosque definam os efeitos ambientais,implementando melhorias nessesefeitos.

Uma das restrições ao uso da ACV ésua complexidade, ocasionando custosaltos em sua elaboração, além danecessidade de uma grande quantidadede dados devido à sua abrangência, oque pode levar a uma extremadificuldade de interpretação(BOUSTEAD, 1998). Esses problemaspodem ser contornados a partirdo momento em que se delimita eformula-se, claramente, os objetivos dotrabalho.

Um dos passos utilizados em umaACV é a análise de inventário, queidentifica e quantifica a energia e osmateriais utilizados, emissões e oesgotamento dos recursos. Algumas

Figura 2 – Etapas da análise de ciclo de vidaFonte: CURRAN, 1996

Figura 1 – Diferentes processos de reciclagemFonte: CURRAN, 1996

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análises podem limitar seu foco paraaspectos particulares da Análise de Ciclode Vida.

Em um momento em que seintensifica a busca por tecnologias maislimpas para os processos industriais eos produtos, no sentido de evitar-se apoluição e os desperdícios de recursosnaturais, o uso de ACV pode e deve terum papel central definido no uso detecnologias limpas, buscando alternativasaos meios convencionais de indústriasaltamente competitivas.

METODOLOGIAOs dados coletados para esse estudo

foram obtidos diretamente de indústriase distribuidoras que atuam no setornacional, principalmente na regiãoSudeste do Brasil, obedecendo aparâmetros usados na ACV, no qual osdados devem estar limitados a uma certaregião geográfica.

O escopo desse trabalho se limita aolevantamento dos dados relativos aoconsumo de energia e emissão dedióxido de carbono, na distribuição etransporte para a disposição final ematerros. Não foram consideradas asetapas de produção das garrafas,lavagem, bem como a extração damatéria-prima utilizada. Na análise doconsumo de energia com o transportenão foi considerada a energia gasta naextração e refino do óleo diesel. ATabela 2 mostra os dados coletados nasempresas: Forquímica, situada emJaguariúna e Transportadora Americana,da cidade de Americana, ambas noestado de São Paulo.

Os dados obtidos na empresaDistribuidoras de Bebidas deJaguariúna (DBJ) são apresentados naTabela 3, e referem-se à capacidade decarga dos diferentes caminhõesutilizados.

Para efeito de simplificação dascomparações entre as duas embalagens,de PET e de vidro, foram utilizadasgarrafas com o mesmo volume delíquido. No Brasil as garrafas de cervejade vidro retornáveis existentes nomercado têm capacidade de 600 ml.Também no Brasil o mercado derefrigerantes possui uma garrafa de PETcom o mesmo volume. Ambas foramanalisadas sempre levando emconsideração o consumo e a emissãopara 1.000 litros de bebida.

O consumo de combustível foianalisado em dois tipos diferentes decaminhão, já que para pequenasdistâncias e distribuição dentro dascidades são utilizados caminhões tipotruck e para distâncias maiores, emestrada, do tipo carreta.

Quanto ao consumo de combustível,identificamos que, devido à relação peso/volume das embalagens, o consumo decombustível na distribuição pode variar,

pois algumas embalagens ocupammenos espaço que outras. Também variao consumo com o retorno à indústriacom apenas o vasilhame vazio e sem ovasilhame, levando em consideração areutilização de garrafas, já que somenteas garrafas reutilizáveis devem retornar àindústria para serem lavadas e enchidasnovamente para o reuso. Para isso, foramutilizados diferentes consumos de acordocom o peso da carga, sendo que, paragarrafas não-retornáveis foi consideradoo consumo de retorno do caminhãovazio. O combustível utilizado foi o óleodiesel, sendo esse o combustível utilizadopara transporte de carga no Brasil.

O cálculo da coleta e transporte dolixo ao aterro usou os dados obtidos noDepartamento de Limpeza Urbana domunicípio de Campinas.

A média de reutilização de garrafas devidro no Brasil, de acordo com oSINDICERV, é de 30 vezes, ou seja, oconsumo de combustível na coleta de

Tabela 4 – Dados dadestinação final

Tabela 3 –Capacidade docaminhão

Tabela 2 – Consumode combustível naregião Sudeste

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lixo ocorre cada vez que a bebida éconsumida em garrafas de PET, já queem embalagens de vidro esse consumoacontece apenas uma vez após 30 vezesde uso.

APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃODOS RESULTADOSOs cálculos de consumo de energia

para cada vasilhame levaram em conta ascaracterísticas do combustível utilizado, nocaso, o óleo diesel, conforme Tabela 5.

Na Tabela 6 podemos observar osdiferentes valores de consumo eemissão de gás carbônico, com avariação da distância percorrida.

Se levarmos em consideração apenasa distribuição de bebidas, podemosobservar que as garrafas de vidroretornáveis, por serem mais pesadas,podem consumir em uma viagem de400 km, 12,3% a mais de combustívelque a garrafa de PET não-retornável, omesmo acontecendo com os dadosrelativos à emissão de gás carbônico(Figuras 3 e 4).

Quando consideramos a distribuiçãodo produto, somada ao consumo decombustível devido à coleta para adestinação final das embalagens após o

Figura 3 – Variação do consumo de combustível na distribuiçãode bebidas em garrafas de vidro e de PET

Figura 4 – Variação na emissão de CO2 na distribuição de1.000 litros de bebida

Tabela 5 –Características docombustível utilizado

Tabela 6 – Variação do consumo de energia e emissão de CO2 no transporte de 1.000 litros de bebida

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uso, as garrafas de vidro retornáveispassam a ter vantagem até umadistância percorrida de 175 km (verFigura 5). Após esse ponto, o PET passaa ser mais econômico e emitir menos,mas com uma vantagem de apenas2,4% em uma viagem de 400 km. ATabela 7 apresenta os cálculos paradiversas distâncias percorridas nadistribuição.

CONCLUSÕESComo temos implantada no Brasil

toda a infra-estrutura necessária para autilização de vasilhames retornáveis, faz-senecessário um estudo completo do ciclode vida das embalagens, a fim de orientaras indústrias, e implantar políticas embusca da utilização de tecnologias maislimpas no setor.

Essa é a primeira etapa de umtrabalho que deverá englobar, além doconsumo e emissão de CO2 nadistribuição e na destinação final dosvasilhames, todas as etapas do processoprodutivo e as formas de reutilização dasembalagens.

Nessa etapa quantificamos o consumoenergético e a emissão de CO2 nas duasopções de embalagem, destacando-seque, graças ao pouco peso, o PET épreferível ao vidro retornável nos quesitosanalisados, quando se compara apenas adistribuição do produto da indústria aoconsumidor final.

Entretanto, quando se considera asdiversas vezes em que a garrafa de vidroé reutilizada antes de seguir paradestinação final, essa vantagem,dependendo da distância percorrida nadistribuição, não existe ou é muitopequena, o que torna a garrafa de vidroretornável similar à garrafa de PET quantoao consumo de combustível e àsemissões relacionadas à distribuição doproduto envasado.

Tabela 7 – Cálculo do consumo e emissão na distribuição e coleta do vasilhamede vidro e de PET para a disposição final

Figura 5 – Consumo energético das garrafas de vidro ede PET na distribuição somada à destinação final das embalagenspara 1.000 litros de bebida

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