USO DE SUCATA DE PLÁSTICO COMO COMBUSTÍVEL EM ALTOS-FORNOS

Uma Solução Alternativa para o Lixo Plástico


Antonio Augusto Gorni

Editor Técnico, Revista Plástico Industrial




Plásticos e metais, particularmente aço, são materiais que disputam ferozmente a preferência de mercados atraentes, tais como a indústria de embalagens e de automóveis. Surpreendentemente, a busca pela competitividade tem levado a situações de simbiose entre esses inimigos quase mortais.

A usina de Bremen da antiga siderúrgica alemã Klöckner, pertencente agora à belga Sidmar, iniciou experiências com a injeção de lixo plástico granulado em seu alto-forno em 1994. Esta alternativa permite aproveitar muito melhor o conteúdo energético deste insumo, uma vez que 53% de sua energia química é utilizada na redução do minério de ferro; outros 27% se transformam em gás de alto forno, combustível de grande importância para usinas siderúrgicas. Se os rejeitos plásticos fossem meramente queimados num incinerador ou estação termoelétrica, o rendimento térmico do processo seria de apenas 30 ou 40%, respectivamente.

Houve especial preocupação com possíveis emissões de furanos e dioxinas decorrentes da queima do plástico. Contudo, os resultados das medições efetuadas mostraram que não ocorreram alterações significativas em relação à situação anterior. Isto foi conseguido em decorrência da supressão do uso de PVC e outros plásticos clorados, que liberam ácido clorídrico e dioxinas durante sua queima.

O sucesso desta experiência levou à decisão de se construir uma unidade para a preparação de 70.000 t anuais de granulado de lixo plástico para injeção no alto-forno.

Em 1999 três altos-fornos alemães usaram rotineiramente o processo de injeção de sucata de plástico em substituição ao óleo, logrando consumir 104.000 t de resinas. As taxas de injeção foram da ordem de 44 kg/t de gusa, substituindo um quilo de óleo por outro de plástico. Esses altos fornos recebem subsídios das entidades envolvidas com reciclagem de plásticos. O material a ser injetado tem de atender requisitos muito rigorosos em termos de composição química e distribuição de tamanho de partícula. No momento não há expectativa de se aumentar a quantidade de plástico aproveitada por essa abordagem.

Mas é no Japão que esta técnica apresentou grande aperfeiçoamento. Desde outubro de 1996 a siderúrgica japonesa Nippon Kokan (NKK) está injetando lixo plástico num de seus altos-fornos. Os rejeitos, na forma de computadores pessoais e fitas plásticas sucatados, provém de 150 companhias na área metropolitana de Tóquio. Também foram feitos convênios com cooperativas de fazendeiros da região de Chiba, a leste de Tóquio, para o fornecimento de filmes e sacos de polietileno sucatados, após seu uso na agricultura. Como a origem desse material é conhecida, sua qualidade é facilmente controlada. Eles são convertidos em granulados com diâmetro entre 6 e 8 mm. No momento, cerca de 30.000 t desse material são consumidas nesse alto forno, utilizando o mesmo equipamento da injeção de finos de carvão. No momento, está sendo injetada uma mistura constituída de 90% de finos de carvão e 10% de sucata plástica granulada. Segundo os pesquisadores da NKK, o gusa produzido com a injeção de sucata plástica apresenta maior nível de qualidade, pois contém menor teor de oxigênio. A eficiência térmica desse novo insumo é superior a 80%. O investimento necessário na unidade de limpeza e granulação do lixo plástico foi da ordem de US$ 15 milhões.

Cada alto-forno da NKK consome 1,5 milhões de toneladas de carvão por ano. Teoricamente, 40% desse total poderia ser substituído por sucata de plástico, sem que a carga perca as características desejadas de permeabilidade. Logo, só a NKK teria potencial de consumo da ordem de 2,4 milhões de toneladas de sucata plástica em seus quatro altos-fornos.

A Federação Japonesa do Ferro e do Aço (JISF) está se apoiando nesse exemplo para propor o consumo anual de 1 milhão de toneladas de lixo plástico em altos fornos. Isto representaria uma economia de 1,5% no consumo total de energia das siderúrgicas japonesas.

O Japão gera anualmente cerca de 9 milhões de toneladas de lixo plástico. Portanto, a meta proposta pela JISF representaria o consumo de 11% do total de lixo plástico produzido naquele país. Atualmente apenas 2,5 milhões de sucata plástica são reciclados. O restante é incinerado ou jogado em aterros. O consumo de plásticos em altos-fornos é considerada a alternativa mais econômica para a solução do problema do lixo plástico, superando outras abordagens clássicas, como a reciclagem do material, conversão em óleo combustível ou gaseificação. Essa solução é muito oportuna, uma vez que a legislação japonesa exigirá que, a partir de abril do ano 2000, todo material plástico deverá ser reciclado, com exceção das garrafas de PET.

Contudo, essa nova abordagem também apresenta seus problemas. Plásticos clorados, como o PVC, não podem ser diretamente injetados nos altos-fornos, pois o cloro neles contido danificaria o revestimento refratário do equipamento. Tais plásticos representam 15% do total do lixo plástico gerado no Japão. Vários processos vêm sendo desenvolvidos para contornar esse problema. A alternativa mais promissora, desenvolvida pela NKK, consiste em aquecer plásticos clorados a 300oC, liberando ácido clorídrico, que pode ser recuperado e utilizado nas instalações de decapagem de bobinas de aço da própria siderúrgica. A NKK também está desenvolvendo métodos para separar os plásticos clorados, tomando partido da diferença de densidade entre eles e os demais tipos de plástico.

Os custos da injeção de plásticos em altos-fornos dependem das despesas associadas ao recolhimento e transporte do lixo plástico. Atualmente eles são comparáveis aos custos da injeção de finos de carvão, da ordem de 70 a 80 dólares por tonelada de gusa.

Em resumo, a situação do aproveitamento de lixo plástico nas diversas siderúrgicas japonesas em 1998 era a seguinte:

Leia também o artigo Aproveitamento de Plástico Pós-Consumo na Forma de Combustível para Altos-Fornos e Coquerias, disponível em formato PDF.




- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS


Retornar para o Menu sobre Plásticos e Polímeros.

Última Atualização: 28.04.2004
© Antonio Augusto Gorni