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sábado, 26 de março de 2011

DENSIDADE APARENTE : O QUE É E PARA QUE SERVE?

O sistema de reciclagem de garrafas Pet pós consumo esbarra em um problema muito comum nos meios de transportes, que é O CUSTO do frete. Nos  transportes seja rodoviário, ferroviário ou aéreo a cobrança do frete é definida pelo peso do material ou pelo volume ocupado pela carga a ser transportada.
Desta forma entra em cena uma variável física chamada densidade, que é a relação entre a massa do objecto avaliado, dividido pelo volume ocupado pelo  mesmo. Existem diversos tipo de densidades e uma das que nos interessa no momento é a densidade aparente do material, também conhecida como densidade de massa ou bulk density. 
Quando se tem uma rocha sólida, ela tem um peso (P) e ocupa um certo volume (V1), portanto tem uma densidade R= (P)/(V1), quando a pedreira quebra esta rocha em vários pedaços pequenos, estes pedaços pequenos passam a ocupar um volume (V2), maior que o volume (V1) inicial. Esta nova relação peso (P) com o volume (V2) é que chamamos de densidade aparente = (P)/(V2).

No caso das resinas PET acontece a mesma coisa, a resina tem uma densidade em torno de 1,35g/cm3, porém ela não sai da fabrica como uma massa sólida, ela é comercializada em forma de pellets (graõnzinhos)  e a sua densidade aparente é de 0,85 a   0,88g/cm3. Quando a resina é injectada para fabricar a pré forma de 2l, a sua densidade aparente vai para 0,52 a 0,54g/cm3  e quando a pré forma é soprada para fabricar a garrafa final a sua densidade aparente é de 0,025g/cm3 . Resumindo a cada forma que a resina vai sendo moldada a sua densidade aparente vai se alterando.  

No inicio da reciclagem das garrafas PET pós consumo, as garrafas colectadas eram transportadas normalmente como vemos nas figuras acima, a sua densidade aparente era muito baixa e como o ganho dos catadores e das associações de catadores, era por quilo, o ganho relativo ao PET era muito pequeno e as vezes nem compensava o recolhimento.
Com a utilização das prensas para enfardar as garrafas PET como vemos na figura ao lado (densidade aparente entre 0,059 a 0,108g/cm3), o preço do material recolhido e seleccionado, praticamente dobrou de preço, devido ao barateamento do frete do  material a ser reciclado para as recicladoras, que foi repassado para os catadores, servindo como um catalisador para aumentar o índice de reciclagem destas embalagens.
Por que as empresas engarrafadoras de refrigerantes e águas não utilizam as embalagens de PET retornáveis? Uma óptima pergunta! Não teríamos o problema de reciclagem das garrafas PET, visto que seriam desenvolvidas garrafas com densidades aparentes mais altas que permitiria ter embalagens com qualidades técnicas que poderiam ser retornáveis o número de vezes compatíveis com os custos das garrafas descartáveis.
Este é um assunto, que caso alguém tenha interesse dá para fazer uma tese de pós-graduação e depois uma tese de mestrado e depois uma tese de doutorado e ainda continuar se especializando e não conseguira esgotar o assunto e chegar a uma conclusão. Não estou afirmando que não haja trabalhos científicos sobre o assunto, existem milhares de teses de todos os níveis é só procurar na Internet não só nos bancos de dados do Brasil, mas no mundo todo e não há um posicionamento.
O assunto é bastante polémico devido a sua complexidade e envolver várias frentes teóricas como: aquecimento global, fontes renováveis, ciclo de vida, meio ambiente, sustentabilidade, economia e outros. Então, vamos ficar no assunto que começamos, a densidade aparente.
Em 2009 o pais reciclou 198,8 mil toneladas de sucatas de latas de alumínio (96,2%) ou 14,7 biliões de unidades ou 40,3 milhões de unidades/dia ou 1,7 milhões unidades/hora, não sendo esta actividade obrigatório por lei como no Japão (93,4%). O Brasil consegue atingir esta marca mesmo sendo a terceira (3ª) maior reserva mundial de bauxita, depois da Austrália e Guiné, então por que este índice ?
O seu valor residual é alto, tornando-se uma fonte de renda, para seus colectores. A sucata de latinha de alumínio vale actualmente 6 vezes mais do que a garrafa plástica de PET e  33 vezes mais do que as de aço e 55 vezes mais do que as garrafas de vidro (no sucateiro).
O ciclo de vida das latinhas de alumínio, desde a sua produção na fabrica até a sua volta aos centros de reciclagem é de aproximadamente 60 dias. Mostrando que embalam produtos de altos consumos e alto giro  a mesma matéria prima pode retornar de 5 a 6 vezes ao ano no mercado por ser um material 100% reciclável.

Então, vejamos  o ciclo de vida da latinha de alumínio até onde nos interessa, para  aplicação do conceito de densidade aparente, que é o nosso foco.

1° PASSO: A COMPRA,
O consumidor compra o produto enlatado no super mercado;


2º PASSO: O DESCARTE,
Depois de consumido o produto embalado a lata é descartada;


3º PASSO: A COLETA
A latinha é recolhida e levada ao posto de troca (coleta), ou vendida aos sucateiros e o colector ganha mais ou menos R$ 3,00 para cada grupo de 75 latinhas, nesta fase a latinha sofre a 1ª prensagem para a redução do seu volume, para facilitar o seu transporte;


4º PASSO: A  PRENSAGEM
Neste estágio, as latas são prensadas novamente, gerando fardos com dimensões e densidades  definidas pelo reciclador.

Existem outras etapas da reciclagem que são Fundição, Lingotamento, Laminação, Novas latas, Enchimento e Consumo fechando o ciclo.

O alumínio tem uma densidade relativa de 2,7 g/cm3.

A latinha de alumínio tem as seguintes dimensões 12,5 cm de comprimento e 6 cm de diâmetro e o seu peso é de 14,5 g, portanto uma densidade aparente de D = 14,5/353 = 0,041g/cm3,  quando é descartada no 2°PASSO esta com  densidade aparente de 0,041g/cm3.

No 3°PASSO ela sofre uma 1ª prensagem individual, é pisada ( o normal ), para reduzir o seu volume e sua densidade aparente vai para aproximadamente D = 14,5/113 = 0,128 g/cm3,( Para este cálculo estimamos que ao pisar a lata o comprimento se reduz para 4 cm).

No 4ºPASSO as latinhas são prensadas em fardos com densidades aparentes entre 0,5 a 0,6 g/cm3,  para se conseguir estas densidades  os fardos são feitos em prensas hidráulicas (semelhantes a utilizadas com as garrafas PET) com o objectivo de minimizar o custo frete.

O catador ou o recolhedor, ao transportar as latinhas amassadas com o pé, utiliza normalmente uma sacola ou um saco plástico, então neste caso, vamos calcular qual o volume ocupado por 2 quilos de latinhas. Uma lata pesa 14,5 g então em 2 quilos de latinhas temos: Nº latas = 2000g/14,5g = 140; cada latinha pisada tem uma densidade de 0,128 g/cm3 então as 140 latas irão ocupar um volume médio de Vm = 2000g/0,128g/cm3 = 15,6 litros. 


Uma visita no site da Cempre 26/03/2011, colectamos os seguintes dados sobre  o preço dos materiais recicláveis ALUMÍNIO e PET que apresentamos a seguir:
     Material           Estado            Condições              Preço(R$/ton)

                              São Paulo         Prensado/limpo        1.200,00
     PET                  Rio Janeiro        Prensado/limpo        1.200,00
                              RGS                Prensado/limpo         1.100,00
                             São Paulo         Prensado                  2.400,00
     ALUMÍNIO        Rio Janeiro        Prensado                  2.400,00
                             RGS                 Prensado                  2.400,00

Pelos preços apresentados na bolsa de cotação do CEMPRE (para as cooperativas e sucateiros),  o Alumínio vale duas vezes mais do que o Pet, porem estes preços sofrem muita variação em função da falta ou não de mercadoria no mercado e devem ser utilizados somente como referencia.

APRESENTAMOS A SEGUIR O SEGUINTE DESAFIO: PELOS DADOS EXPOSTOS SOBRE AS DENSIDADES APARENTES E OS PREÇOS DE VENDA DO ALUMÍNIO E DO PET SE VOCÊ FOSSE UM CATADOR DE RECICLÁVEL INVESTIRIA MAIS EM QUAL MATERIAL?
Não se esqueçam antes de responder ou opinar que 96,2% do alumínio utilizado nas embalagens são recicladas e para se fazer 1 quilo de latinhas de alumínio precisa-se de 70 latas e para  fazer 1 quilo de Pet é preciso de 20 garrafas PET de 2 litros. BOA SORTE !!!

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