Transformando o plástico pós-consumo em vanilina

Os cientistas criaram a E. coli geneticamente modificada para permitir que ela convertesse o ácido tereftálico - uma molécula derivada do tereftalato de polietileno (PET) - em vanilina.

© geshas - stock.adobe.com

O jornal Green Chemistry publicou recentemente um artigo sobre pesquisa propondo uma forma de usar bactérias para transformar o plástico pós-consumo em vanilina, o composto que dá sabor e cheiro à baunilha.

“Este é o primeiro exemplo de uso de um sistema biológico para transformar resíduos plásticos em um produto químico industrial valioso e isso tem implicações muito interessantes para a economia circular”, disse Joanna Sadler, primeira autora do artigo, em um comunicado. nossa pesquisa tem implicações importantes para o campo da sustentabilidade do plástico e demonstra o poder da biologia sintética para enfrentar os desafios do mundo real. "

Na nova pesquisa, conduzida por uma equipe da Universidade de Edimburgo, a E. coli foi geneticamente modificada para permitir a conversão do ácido tereftálico - uma molécula derivada do tereftalato de polietileno (PET) - em vanilina. A equipe conseguiu uma conversão de 79 por cento do ácido tereftálico em vanilina. Eles demonstraram o processo convertendo uma velha garrafa de plástico em vanilina, adicionando E. coli aos resíduos plásticos degradados.

Em seguida, os cientistas irão ajustar ainda mais as bactérias para aumentar ainda mais a taxa de conversão e também trabalharão na ampliação do processo para converter maiores quantidades de plástico. Outras moléculas valiosas também podem ser fabricadas a partir do ácido tereftálico, como algumas usadas em perfumes.

Embora os pesquisadores afirmem que a vanilina produzida é adequada para consumo humano, isso ainda não foi verificado e mais testes são necessários. Também é utilizado na indústria de cosméticos e é um importante produto químico a granel, utilizado em herbicidas e produtos de limpeza.

A solução inovadora contra a montanha de lixo plástico que produzimos

A maneira como o plástico normalmente é reciclado é uma espiral descendente de resíduos, mas há outra opção — desfazer o processo e transformar o plástico novamente em óleo.

Novo método de reciclagem química pode transformar qualquer plástico de volta à sua matéria-prima — o óleo — Foto: Alamy via BBC

Existe um material feito pelo homem que você pode encontrar na terra, no ar e nas profundezas do oceano.

É tão durável que a maior parte do que foi criado ainda está presente em nosso ecossistema.

Uma vez na cadeia alimentar, ele permeia nossos corpos, fluindo do nosso sangue para nossos órgãos, chegando até mesmo à placenta humana.

Estamos falando do plástico, e essa durabilidade é também o que faz dele um material tão útil. Cabos que se estendem pelo fundo do oceano, tubulações de água subterrâneas e embalagens que mantêm os alimentos frescos, tudo depende dessa propriedade.

A reciclagem eficiente do plástico por meios convencionais ainda é difícil, e apenas 9% de todo o plástico já produzido foi reciclado em plásticos novos.

Mas e se houvesse uma maneira de transformar o plástico de volta no material do qual foi feito?

O "próximo grande desafio" para a química de polímeros — área responsável pela criação dos plásticos — é aprender a desfazer o processo e transformar o plástico novamente em óleo.

Este processo — conhecido como reciclagem química — tem sido explorado como uma alternativa viável à reciclagem convencional por décadas.

Até agora, o obstáculo tem sido a grande quantidade de energia necessária.

Isso, combinado ao preço volátil do petróleo bruto, às vezes torna mais barato produzir novos produtos de plástico do que reciclar o plástico existente.

Todos os anos, mais de 380 milhões de toneladas de plástico são produzidas em todo o mundo.

Conheça os desafios enfrentados com a reciclagem do plástico no Brasil

A título de comparação, isso equivale a quase o mesmo que 2,7 milhões de baleias azuis — ou mais de 100 vezes o peso de toda a população de baleias azuis.

Apenas 16% dos resíduos plásticos são reciclados para fazer novos plásticos, enquanto 40% são enviados para aterros sanitários, 25% para incineração e 19% são descartados no meio ambiente.

Grande parte do plástico que poderia ser reciclado — como o polietileno tereftalato (PET), usado em garrafas de refrigerante e outras embalagens — vai parar em aterros sanitários.

Muitas vezes, isso se deve à confusão sobre o que pode ou não ser reciclado e à contaminação com alimentos ou outros tipos de resíduos.

Outros plásticos — como sacos de salada e outros recipientes de comida — vão parar no aterro porque são feitos de uma combinação de diferentes plásticos que não podem ser facilmente separados em uma usina de reciclagem.

O lixo jogado na rua e os plásticos leves deixados em aterros sanitários ou despejados ilegalmente podem ser levados pelo vento ou arrastados pela chuva para os rios, acabando no oceano.

A reciclagem química é uma tentativa de reciclar o que não é reciclável.

Em vez de um sistema em que alguns plásticos são rejeitados porque são da cor errada ou feitos de compósitos, a reciclagem química poderia permitir que todos os tipos de plástico alimentem um sistema de reciclagem "infinito", que transforma os plásticos de volta em óleo, para que possam ser usados ​​na fabricação de plástico novamente.

A forma como o plástico é reciclado atualmente é mais uma espiral descendente do que um loop infinito.

Os plásticos são geralmente reciclados mecanicamente: são separados, limpos, triturados, derretidos e remodelados. Cada vez que o plástico é reciclado dessa forma, sua qualidade diminui.

Alguns plásticos que poderiam ser reciclados acabam em aterros sanitários devido a instalações precárias ou confusão sobre o que é ou não reciclável. — Foto: Alamy via BBC

Quando o plástico é derretido, as cadeias poliméricas são parcialmente quebradas, diminuindo sua resistência à tração e viscosidade, tornando-o mais difícil de processar.

O plástico reciclado, de qualidade inferior, muitas vezes se torna inadequado para uso em embalagens de alimentos, e a maioria dos plásticos pode ser reciclada um número bastante limitado de vezes antes de se degradar a ponto de se tornar inutilizável.

A indústria emergente de reciclagem química tem como objetivo evitar esse problema, fragmentando o plástico em seus blocos de construção químicos, que podem então ser usados ​​como combustíveis ou para fabricar novos plásticos.

A versão mais versátil da reciclagem química é a "reciclagem da matéria-prima".

Também conhecida como conversão térmica, a reciclagem de matéria-prima é qualquer processo que quebre os polímeros em moléculas mais simples usando calor.

O processo é bastante simples — vejamos o que acontece com uma garrafa de plástico.

Você a joga fora junto com o lixo reciclável para coleta. Ela é levada, junto com todos os outros resíduos, para uma unidade de triagem. Lá, o lixo é separado, mecanicamente ou manualmente, em diferentes tipos de materiais e diferentes tipos de plásticos.

Sua garrafa é lavada, triturada e empacotada em fardos, pronta para ser transportada até a central de reciclagem — até agora, igual ao processo convencional.

Em seguida, vem a reciclagem química: o plástico que antes compunha sua garrafa pode ser levado para um centro de pirólise, onde é derretido.

Na sequência, é colocado em um reator de pirólise, onde é aquecido a temperaturas extremas.

Este processo transforma o plástico em um gás que é então resfriado para condensar em um líquido semelhante ao óleo e, finalmente, destilado em frações que podem ser utilizadas para diferentes fins.

As técnicas de reciclagem química estão sendo testadas em todo o mundo. A empresa Recycling Technologies, do Reino Unido, desenvolveu uma máquina de pirólise que transforma plásticos difíceis de reciclar, como filmes, sacolas e plásticos laminados, em Plaxx (tipo de óleo).

Esta matéria-prima de hidrocarboneto líquido pode ser usada para fabricar plásticos virgens de qualidade. A primeira unidade em escala comercial foi instalada em Perth, na Escócia, em 2020.

Já a empresa Plastic Energy possui duas usinas de pirólise em escala comercial na Espanha e planeja expandir para a França, Holanda e Reino Unido.

Essas usinas transformam resíduos plásticos difíceis de reciclar, como embalagens de confeitaria, sacos de ração e de cereais matinais em uma substância chamada "TACOIL".

Esta matéria-prima pode ser usada para fazer plásticos próprios para alimentos.

Nos EUA, a empresa química Ineos se tornou a primeira a usar uma técnica chamada despolimerização em escala comercial para produzir polietileno reciclado, que vai para sacolas e plástico filme.

A Ineos também tem planos de construir várias usinas de reciclagem de pirólise novas.

No Reino Unido, a Mura Technology iniciou a construção da primeira fábrica em escala comercial do mundo capaz de reciclar todos os tipos de plástico.

A usina pode tratar plásticos mistos, plásticos coloridos, plásticos de todas as composições, em todos os estágios de decomposição, até mesmo plásticos contaminados com alimentos ou outros tipos de resíduos.

A técnica "hidrotérmica" da Mura é um tipo de reciclagem de matéria-prima que usa água dentro da câmara do reator para propagar o calor uniformemente. Aquecida a temperaturas extremas, mas pressurizada para impedir a evaporação, a água se torna "supercrítica" — um estado que não é sólido, líquido nem gasoso.

É o uso de água supercrítica, evitando a necessidade de aquecer as câmaras pelo lado de fora, que Mura diz que torna a técnica inerentemente escalonável.

"Se você aquecer o reator por fora, é muito difícil manter uma distribuição uniforme da temperatura. Quanto maior, mais difícil fica. É um pouco como cozinhar", explica o presidente-executivo da Mura, Steve Mahon.

"É difícil fritar um bife grande por completo, mas se você ferver, é fácil ter certeza de que está cozido uniformemente."

Os resíduos de plástico chegam ao local em fardos — várias camadas de plástico contaminado, como filmes flexíveis e bandejas rígidas que, de outra forma, teriam ido para incineração ou usinas que geram energia a partir de resíduos.

Borra de café vira adubo poderoso depois de reciclagem de cápsulas de alumínio

Os fardos são colocados na instalação de triagem inicial para remover quaisquer contaminantes inorgânicos, como vidro e metal.

Contaminantes orgânicos, como resíduos de alimentos ou do solo, podem passar pelo processo. O plástico é então triturado e limpo, antes de ser misturado com a água supercrítica.

Uma vez que este sistema de alta pressão é despressurizado e os resíduos saem dos reatores, a maior parte do líquido evapora.

Este vapor é resfriado em uma coluna de destilação, e os líquidos condensados ​​são separados em diferentes pontos de ebulição para produzir quatro hidrocarbonetos líquidos e óleos: nafta, gasóleo destilado, gasóleo pesado e resíduo de cera pesada, semelhante ao betume.

Estes produtos são então transportados para a indústria petroquímica.

Assim como acontece com outras técnicas de matéria-prima, não há ciclo descendente, uma vez que as ligações de polímero podem ser formadas novamente, o que significa que os plásticos podem ser reciclados infinitamente.

Com uma taxa de conversão de mais de 99%, quase todo o plástico se transforma em um produto útil.

"O elemento hidrocarboneto da matéria-prima será convertido em novos produtos de hidrocarbonetos estáveis ​​para uso na fabricação de novos plásticos e outros produtos químicos", diz Mahon.

Mesmo os materiais de preenchimento usados ​​em alguns plásticos — como calcário, corantes e plastificantes — não são um problema.

"Eles caem em nosso produto mais pesado de hidrocarboneto, o resíduo pesado de cera, que é um aglutinante do tipo betume para uso na indústria de construção."

Os gases quentes e excedentes gerados durante o processo serão usados ​​para aquecer a água, aumentando sua eficiência energética, e a usina será abastecida com 40% de energia renovável.

"Queremos usar o máximo de energia renovável possível e buscaremos, sempre que possível, chegar a 100%", diz Mahon.

A usina de Teesside da Mura, com conclusão prevista para 2022, tem como objetivo processar 80 mil toneladas de resíduos de plástico que até então não eram reciclados ​​todos os anos — e servirá de modelo para implementação global, com instalações planejadas na Alemanha e nos Estados Unidos.

Em 2025, a empresa pretende fornecer 1 milhão de toneladas de capacidade de reciclagem em operação ou desenvolvimento no mundo.

"[Nossa] reciclagem de resíduos plásticos em matérias-primas virgens equivalentes oferece os ingredientes para criar plásticos 100% reciclados, sem limite para o número de vezes que o mesmo material pode ser reciclado — desvinculando a produção de plástico dos recursos fósseis e inserindo o plástico em uma economia circular", explica Mahon.

Cientistas como Sharon George, professora de Ciências Ambientais na Universidade de Keele, no Reino Unido, veem com bons olhos a iniciativa da Mura.

"Isso supera o desafio da qualidade ao 'desfazer' o polímero plástico para nos oferecer os blocos de construção químicos brutos para começarmos de novo", diz George.

"Esta é a verdadeira reciclagem circular."

Ainda assim, nos últimos 30 anos, a reciclagem química revelou sérias limitações. Consome muita energia, tem enfrentado desafios técnicos e é difícil de expandir para níveis industriais.

Em 2020, um relatório da Aliança Global para Alternativas à Incineração (Gaia, na sigla em inglês), um grupo de organizações e indivíduos que promove movimentos sociais para reduzir o desperdício e a poluição, concluiu que a reciclagem química é poluente, consome muita energia e está sujeita a falhas técnicas.

O relatório apontou que a reciclagem química não era uma solução viável para o problema do plástico, sobretudo no ritmo e na escala necessários.

Além disso, se o produto final da reciclagem química for um óleo usado como combustível, o processo não reduzirá a necessidade de plástico virgem, e a queima desses combustíveis liberaria gases de efeito estufa, exatamente como os combustíveis fósseis comuns fazem.

"As ONGs ambientais estão de olho nos métodos de reciclagem emergentes", diz Paula Chin, especialista em materiais sustentáveis ​​da WWF, ONG de preservação ambiental.

"Estas tecnologias estão numa fase inicial e não são de forma alguma a solução mágica para o problema dos resíduos plásticos. Devemos nos concentrar em aumentar a eficiência dos recursos como uma forma de minimizar o desperdício por meio de uma maior reutilização, refis e sistemas de reparo — e não dependendo da reciclagem como salvador."

Mas a Mura argumenta que sua usina preencherá um nicho muito necessário.

"A reciclagem [química] é um setor novo, mas a escala em que está se desenvolvendo, especificamente na Mura, mostra a necessidade urgente de novas tecnologias para enfrentar o problema crescente de resíduos de plástico e vazamento ambiental, e uma oportunidade para reciclar um recurso disponível valioso, que atualmente vai ser desperdiçado", afirma Mahon.

O processo da Mura visa complementar a infraestrutura e os processos mecânicos existentes, e não competir com eles, reciclando materiais que de outra forma iriam parar em aterros, incineradores ou no meio ambiente.

Todos os resíduos plásticos que a empresa processa serão transformados em plásticos novos ou em outros materiais, nenhum será queimado como combustível.

A Mura diz esperar que o uso de água supercrítica para transferência eficiente de calor permita à companhia expandir para níveis industriais, reduzindo o uso de energia e os custos.

Pode ser um fator crucial para o sucesso numa área em que houve tanto fracasso.

Um dos principais motivos pelos quais a reciclagem química não decolou até agora foi o colapso financeiro.

Em um relatório de 2017, a Gaia citou vários projetos que fracassaram, incluindo a instalação da Thermoselect, na Alemanha, que perdeu mais de US$ 500 milhões (R$ 2,5 bilhões) em cinco anos; a Interserve, no Reino Unido, que perdeu US$ 100 milhões (R$ 506 milhões) em vários projetos de reciclagem química; e muitas outras empresas que faliram.

A dificuldade financeira é algo que tem impedido não apenas a reciclagem química, mas todos os tipos de reciclagem de plástico.

"Não faz sentido do ponto de vista econômico. Coletar, fazer a triagem e reciclar embalagens é simplesmente mais caro do que produzir embalagens virgens", explica Sara Wingstrand, gerente de projetos de economia de novos plásticos na Fundação Ellen MacArthur, ONG estabelecida em 2010 com a missão de acelerar a transição rumo a uma economia circular.

Segundo ela, o único caminho para o "financiamento dedicado, contínuo e suficiente em larga escala" da reciclagem é por meio de esquemas de Responsabilidade Estendida do Produtor (REP) baseados em taxas. A REP uma estratégia de mercado destinada a promover a integração dos custos ambientais associados com os produtos ao longo da sua vida, segundo a OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico).

Todas as indústrias que introduzem o plástico contribuiriam com fundos para coletar e processar suas embalagens após o uso.

"Sem isso, é muito improvável que a reciclagem de embalagens seja escalonada na medida necessária", diz Wingstrand.

Mas Mahon acredita que um sistema como o da Mura é outra forma de tornar a reciclagem de plástico viável economicamente, produzindo um óleo que pode ser vendido com lucro.

A Mura anunciou recentemente parcerias com as fabricantes de plástico Dow e Igus GmbH, além da construtora KBR.

"O interessante aqui é que a Mura pode encontrar valor em plásticos que geralmente não são economicamente viáveis para reciclar mecanicamente", avalia Taylor Uekert, pesquisadora do Cambridge Creative Circular Plastics Centre, instituto de pesquisa para a eliminação de resíduos plásticos ligado à Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

Mesmo com a capacidade de "desfazer" todos os tipos de plástico para que possam ser reutilizados novamente, é improvável que todos os problemas relativos à poluição por plástico desapareçam.

Enquanto continuar parando em aterros sanitários e no meio ambiente, o plástico seguirá cumprindo a missão para o qual foi criado: durar

Por BBC News/G1

Reflexões da Aliança: a noção de "reciclagem em cascata"

A reciclagem é mais frequentemente agrupada em Reciclagem Mecânica ou Reciclagem Química. Descubra como essas abordagens podem ser usadas em sequência, mantendo os materiais em circulação no mais alto nível de qualidade, valor econômico e ambiental pelo maior tempo possível.

Por Martyn Tickner, chefe de terceirização e desenvolvimento de projetos

Em um artigo anterior , comparamos o roteiro de Resíduos Não Gerenciados à Circularidade a um quebra-cabeça; há muitas peças diferentes que contribuem para a solução e todas devem ser encaixadas. Você precisa ter uma ideia do quadro geral para saber como posicionar as peças individuais do quebra-cabeça.

Em nosso caso, o quadro geral tem muitas partes - reduza o consumo desnecessário; Reutilize onde pudermos; Substitua materiais por opções mais sustentáveis; implantar sistemas básicos de gestão de resíduos com Coleta e Descarte , Triagem e Reciclagem ; use matérias-primas renováveis onde fizer sentido; fonte de intervenções econômicas para financiar soluções; adaptar o comportamento do consumidor para criar bons hábitos; e limpeza para resolver o legado. Todos esses elementos fazem parte do quebra-cabeça da construção de uma economia circular de sucesso.

Anteriormente, falamos sobre soluções de alta tecnologia para a classificação de plástico usado - o centro do nosso quebra-cabeça - optando por se concentrar em regiões de alta renda, bem regulamentadas e fortemente comprometidas. A partir daí, podemos explorar diferentes áreas, peça por peça, levando a uma visão do futuro - e à jornada para chegar lá.

O próximo passo é a reciclagem

Dentre as muitas tecnologias diferentes que existem, a Reciclagem é mais frequentemente agrupada em Reciclagem Mecânica ou Reciclagem Química . No entanto, em vez de mergulhar nas tecnologias, vamos ter em mente o panorama geral e olhar para três níveis diferentes de qualidade de saída de reciclagem.

Reciclagem de circuito fechado

Tecnicamente, um ciclo fechado é um conceito de cadeia de suprimentos, o retorno ou retomada de um objeto para Reutilizar ou Reciclar de volta no mesmo aplicativo. No entanto, adotando um contexto um pouco mais amplo, podemos considerar o ciclo fechado como significando a reciclagem de volta para uma qualidade semelhante à do material original - um produto adequado para um propósito para ser usado novamente no original ou em uma aplicação de demanda semelhante.

O circuito fechado é nossa opção preferida em relação ao valor econômico e ambiental

No entanto, a quantidade de matéria-prima disponível para reciclagem em circuito fechado geralmente é limitada pela falta de qualidade de segregação, coleta e classificação do plástico usado. Além disso, as regulamentações nacionais podem restringir ainda mais a capacidade de usar reciclar em mercados altamente regulamentados, como aplicações de alimentos.

O exemplo mais conhecido de reciclagem de plástico em circuito fechado são as garrafas PET, devolvidas para fazer novas garrafas PET. As garrafas são facilmente reconhecidas e coletadas separadamente de outros plásticos; a tecnologia existe para lavar, lascar e reciclar; a economia (geralmente) funciona, com PET reciclado (r-PET) em alta demanda. E onde o r-PET não atende aos rígidos padrões de qualidade para grau alimentício, ele ainda tem outras oportunidades úteis (ciclo de redução).

Reciclagem de malha aberta

Muitas vezes a qualidade do plástico disponível é comprometida devido à presença de diferentes tipos de plásticos; graus mistos do mesmo plástico; e / ou contaminação orgânica. Além disso, alguns plásticos se degradam a cada vez que passam pelo ciclo de reciclagem e, após 3 a 10 ciclos, não são mais adequados para uso posterior.

Onde a qualidade é comprometida, o plástico usado pode ser reciclado mecanicamente em um aplicativo de qualidade inferior - também conhecido como "downcycled" - normalmente em produtos como móveis de jardim, baldes de tinta, baldes e materiais básicos de construção e construção. Em nosso exemplo PET, isso seria em tecidos ou bandejas de alimentos.

A reciclagem Open Loop pode não ser uma solução tão boa quanto Closed Loop, mas ainda é uma boa alternativa - oferecendo valor econômico e uma redução na pegada de carbono em comparação com a fabricação de novo plástico virgem e / ou descarte em aterro ou resíduo para energia. Além disso, essas aplicações costumam ter um longo ciclo de vida, o que significa que o carbono usado para fazer o produto é sequestrado (preso em vez de liberado na atmosfera) por um período de tempo.

A escala da reciclagem de malha aberta é, como malha fechada, ainda limitada pela quantidade e qualidade de matéria-prima disponível. Mesmo que houvesse matéria-prima disponível, também existe o desafio de encontrar mercados grandes o suficiente para absorver toda a produção.

Reutilização

É aqui que a saída do processo de reciclagem tem uma qualidade superior à da matéria-prima de plástico, ou entrada. Existem várias tecnologias diferentes que estão sendo desenvolvidas - por exemplo, processos de conversão enzimática ou processos de reciclagem mecânica avançados, como solvólise. O mais típico, entretanto, é a reciclagem química, em que um produto plástico é decomposto ou despolimerizado de volta à matéria-prima.

A vantagem da reciclagem química é que ela permite a produção de plástico de qualidade totalmente equivalente ao plástico virgem original e supera quaisquer restrições regulamentares sobre o uso do reciclado em aplicações exigentes, como alimentos ou uso médico. No entanto, as tecnologias de reciclagem química normalmente terão um impacto de carbono maior do que a reciclagem de circuito fechado ou circuito aberto e um custo operacional mais alto (portanto, captura de valor mais baixo) do que a reciclagem de circuito fechado.

Trabalhando juntos em conjunto: reciclagem em cascata

Portanto, com base no exposto, deve ficar claro que nenhuma solução em si é a ideal. O tempo determinará qual porcentagem de nossa reciclagem vem de qual abordagem, mas certamente todas as três serão implantadas. A abordagem ideal é usar essas abordagens em sequência, conhecidas como reciclagem em cascata , mantendo os materiais em circulação no mais alto nível de qualidade, valor econômico e ambiental pelo maior tempo possível.

O modelo de reciclagem em cascata permite que o plástico seja reciclado continuamente, usando tecnologias complementares para manter a qualidade do reciclado.

Em primeiro lugar, use a reciclagem de circuito fechado tanto quanto possível - limitada pela disponibilidade de matéria-prima de alta qualidade.

Em seguida, use a Reciclagem de malha aberta, na medida em que as oportunidades de mercado façam sentido do ponto de vista econômico.

Em seguida, use a reciclagem química para elevar o que não pode ser reciclado mecanicamente de volta ao mais alto nível de qualidade, idêntico ao plástico virgem original.

E repita - uma e outra vez. Isso é circularidade em ação.

A jornada rumo à circularidade

As soluções para fazer isso existem ou estão sendo desenvolvidas em um ritmo notável. No entanto, com menos de 10% do lixo plástico do mundo sendo reciclado hoje, precisamos de grandes investimentos em capacidades de reciclagem para criar essa cascata de circuito fechado, circuito aberto e reciclagem química.

Esta é uma área de foco muito importante para a Aliança: apoiar a demonstração de soluções técnicas e modelos de negócios viáveis; e entender o que é necessário para impulsionar a mobilização de capital e a adoção em larga escala de soluções técnicas para expandir rapidamente a capacidade de reciclagem do mundo.

Ainda assim, existem muitas peças do quebra-cabeça a serem encontradas.

Quais participantes da cadeia de valor assumirão a liderança na consolidação da indústria altamente fragmentada de hoje? Como podemos consolidar fluxos de matéria-prima para atingir escala crítica? Quem vai investir em novas instalações de triagem e reciclagem de última geração e conduzir as abordagens de qualidade necessárias? Quanto tempo levará a indústria para converter filmes plásticos multimateriais complexos em estruturas que são mais recicláveis ​​- e construir as instalações para reciclá-los?

Talvez o mais desafiador de tudo: quais intervenções econômicas são necessárias para permitir que a indústria de reciclagem concorra com o plástico virgem?

Siga nossa discussão enquanto abordamos essas questões, construindo o quebra-cabeça peça por peça.

Preço vai determinar contratação de projetos de resíduos sólidos

Empreeendimentos de geração da fonte poderão participar do leilão de energia nova A-5

O Ministério de Minas e Energia sinalizou que pretende manter projetos de geração a partir de resíduos sólidos urbanos nos leilões de energia, mas a contratação de volumes mais significativos vai depender essencialmente do preço apresentado pela fonte nos certames. O custo da energia dessas usinas é pelo menos o dobro do que que tem sido contratado nos leilões, e mesmo com a criação de um produto próprio em que os projetos competirão apenas entre si o incentivo pode não ser suficiente, explicou o secretário de Planejamento e Desenvolvimento Energético do MME, Paulo Cesar Domingues.

O secretário reconheceu que os contratos de comercialização de energia elétrica são fundamentais para a disseminação de empreendimentos de recuperação energética de resíduos, mas destacou que a atividade requer sustentabilidade econômica.

Um aspecto importante é que os custos operacionais das usinas não poderão ser cobertos exclusivamente pela venda de energia no mercado, e os contratos de energia elétrica não suficientes muitas vezes para cobrir todos os custos. Por isso, a necessidade de que sejam estabelecidas tarifas adicionais e outras formas de receitas para cobrir os custos totais.

“Mesmo na Europa, onde em alguns países o preço da energia elétrica é maior que no Brasil, eles não são suficientes para cobrir todos esses custos. Então, é importante que sejam buscadas outras formas de receita para cobrir todos os custos”, completou Domingues, ao participar de um painel em evento promovido pela Associação Brasileira de Recuperação Energética de Resíduos.

O MME espera contratar uma certa quantidade de projetos no leilão de energia nova A-5, que está previsto para 30 de setembro. Empreendimentos de resíduos sólidos urbanos poderão concorrer no certame fora do produto biomassa, mas a contratação de grandes montantes de energia de RSU estará condicionada ao impacto tarifário. Mesmo com um produto próprio, há fontes mais competitivas no certame, especialmente eólica e solar que poder atuar como um elemento inibidor para contratação de projetos da fonte.

Paulo César Domingues lembrou que no A-6 de 2019, último realizado pelo governo, o maior preço negociado foi de pequenas centrais hidrelétricas, de R$ 232/MWh. Projetos solar fotovoltaicos e eólicos fecharam contratos por, no máximo, R$ 100/MWh.

A solução para contornar o problema inclui a cobrança de uma taxa ou tarifa pelos municípios pela coleta de lixo. Praticamente a metade dos mais de 5.700 municípios brasileiros não cobra pela coleta de resíduos sólidos, disse o secretário.

O presidente executivo da Abren, Yuri Schmitke, afirmou durante o evento que para cumprir a meta do Plano Nacional de Resíduos Sólidos em relação à capacidade de recuperação energética por meio de tecnologias WTE (Waste-to-Energy) seria necessária uma taxa de de R$ 11 por tonelada de resíduos enviada a aterro a partir de 2024, com incremento gradual anual de 11 R$/t RSU, além de uma tarifa de energia que começaria em R$ 670/MWh e teria redução média de 2,6% ao ano (R$17,30/MWh), chegando a 250 R$/MWh. A tarifa média de energia até 2040 seria de 329 R$/MWh.

Schmitke disse que o potencial de recuperação energética de resíduos nas 28 regiões metropolitanas é de 46 milhões de toneladas/ano, o que poderia ser feito por 274 plantas, com investimento de R$ 78,4 bilhões. Somente 4% desses resíduos iriam para o aterro após tratamento.

O secretário nacional de Saneamento do Ministério do Desenvolvimento Regional, Pedro Maranhão, também defendeu a manutenção das usinas de resíduos sólidos nos leilões regulados. Ele explicou que a recente revisão do marco legal do saneamento básico estabelece que a prestação do serviço público de manejo de resíduos sólidos deve levar em conta sua sustentabilidade econômico-financeira, assegurada pela cobrança de taxa ou tarifa pelas prefeituras.

A lei estabelece que os prefeitos terão até 15 de julho desse ano para aprovar essa taxa ou tarifa nas câmaras municipais, deixando de subsidiar a coleta de resíduos sólidos, sob pena de incorrer em crime de responsabilidade.

Para o secretário do MDR, a recuperação energética é uma alternativa de gerenciamento dos resíduos produzidos pelas cidades. “Hoje nos temos uma série de regiões metropolitanas com os aterros chegando ao seu final. Não tem mais como prorrogar. Então, com o aproveitamento dos resíduo sólidos, você diminui o volume, da mais longevidade a esse aterros.”

O ministério tem trabalhado na orientação aos municípios para a formação de consórcios. Maranhão acredita que se conseguir transportar os benefícios da recuperação de resíduos para a planilha de custos será possível reduzir o preço da energia gerada. Ele contou que o MDR assinou um acordo de cooperação técnica com uma organização não governamental inglesa, para o enquadramento da recuperação energética de resíduos em ESG. Enquanto isso não acontece, o secretário defende que haja nesse momento um subsidio à fonte.

A tese de que os projetos de geração de energia tem que ser subsidiados por um período limitado também foi apoiada pelos deputados Arnaldo Jardim (Cidadania-SP) e Lafayette de Andrada (Republicanos-MG). Para Jardim, assim como aconteceu como Proalcool e o Proinfa, a criação de um subsidio por um período específico seria aceitável para que a fonte atinja a maturidade. Andrada também considerou o subsídio necessário como política pública.

Por Sueli Montenegro, 

Fonte: Agência CanalEnergia, de Brasília

Recuperação de resíduos deve seguir trajetória de renováveis, diz ministro

Para Bento Albuquerque, fonte deve passar pelo mesmo estagio de aprendizagem das fontes solar, eólica, biomassa e PCHs

O ministro de Minas e Energia, Bento Albuquerque, afirmou nesta quinta-feira, 27 de maio, que a produção de energia elétrica a partir de resíduos sólidos urbanos deverá seguir trajetória semelhante à de fontes de energia renovável. “Cada uma das fontes energéticas utilizadas na nossa matriz, como a biomassa, pequenas centrais hidrelétricas, eólica e solar, teve seu próprio estagio de maturação tecnológica. Os resíduos sólidos também deverão passar por esse período de aprendizagem e desenvolvimento”, disse em vídeo de abertura do Fórum da Associação Brasileira de Recuperação Energética de Resíduos.

Albuquerque destacou que a fonte incluída no leilão de energia nova A-5 cria uma nova possibilidade de diversificação da matriz elétrica no país. O certame está previsto para 30 de setembro desse ano, e terá um produto específico para projetos de geração a partir de RSU.

Atualmente, o Brasil descarta 96% dos resíduos em aterros ou lixões, enquanto alguns países europeus destinam 50% do lixo para usinas de incineração, destacou o ministro. Ele acrescentou que essa é uma questão que abrange as esferas ambiental e de saúde pública, em razão do elevado gasto com o tratamento de doenças resultantes do contato inadequado de pessoas com o lixo urbano.

Para o ministro, a recuperação energética pode ser uma forma de mitigar o problema. Pela experiência internacional e nacional, a exploração econômica da fonte pela pode ser feita por meio de modelos distintos de negócios, levando em conta características locais e regionais, a maturidade e a competitividade dos mercados, acrescentou o ministro.

Existem em operação no mundo 2.448 usinas usando tecnologias WTE (Waste-toEnergy), das quais 1063 localizadas no Japão, fazendo com que a Ásia responda por 54% dos empreendimentos da fonte. Outros 35% estão na Europa.

No Brasil, há cinco projetos com potência instalada total de 183 MW. Quatro deles estão em São Paulo e um no Rio de Janeiro. O pais tem 38 fábricas com licença ambiental para processamento do combustível derivado de resíduos (CDR), mas consegue substituir apenas 16,2% do combustível fóssil por CDR. Na Alemanha esse percentual chega a 62% e na Bélgica a 58%, segundo dados da Abren. A meta é substituir 44% dos fósseis em 2050.

POR SUELI MONTENEGRO, 

FONTE AGÊNCIA CANALENERGIA

MDR discute ações de saneamento ligadas a resíduos sólidos urbanos com entidades públicas e privadas

Secretário nacional de Saneamento, Pedro Maranhão, falou sobre a entrada de investimentos a partir de concessões e sobre o uso de resíduos sólidos urbanos como matriz energética no Brasil.

Em encontro on-line com participação do secretário Pedro Maranhão, foram debatidos os benefícios da geração de energia a partir do uso adequado de resíduos sólidos (Foto: Protegeer)

Cumprir a legislação que determina que os municípios entreguem até 15 de julho a estrutura dos blocos regionais para prestação dos serviços de água, esgoto e resíduos sólidos compartilhados. Com esse objetivo, os gestores das cidades que fazem parte da Associação Mato-Grossense de Municípios (AMM) se reuniram com o secretário nacional de Saneamento do Ministério do Desenvolvimento Regional (MDR), Pedro Maranhão, nesta quinta-feira (27).

Aos representantes das cidades mato-grossenses, Maranhão afirmou que esses encontros são primordiais para que os gestores tenham clareza do que deve ser feito e possam contribuir com novas ações e investimentos. Além disso, ele reforçou que o novo Marco Legal do Saneamento trouxe nova perspectiva para o setor e para a iniciativa privada. "Antes não tínhamos segurança jurídica, previsibilidade e regulação. Mas o Novo Marco Legal nos trouxe esses elementos e permite que consigamos chamar a atenção de investidores brasileiros e estrangeiros para as obras de saneamento no País", apontou.

Maranhão também participou do Fórum de Valorização Energética, promovido pela Associação Brasileira de Recuperação Energética de Resíduos (Abren). O encontro debateu as Políticas Públicas de Incentivo à Valorização Energética e contou com a presença de representantes do Ministério de Minas e Energia e de parlamentares.

No evento, foram debatidos os benefícios da geração de energia a partir do uso adequado de resíduos sólidos e da necessidade de competitividade para que isso ocorra. "É estratégia para a economia, meio ambiente e saúde. A implantação dos consórcios e a organização dessa política de zerar os 3 mil lixões a céu aberto vêm contribuir com a valorização energética dos resíduos sólidos no Brasil", reforçou o secretário.

Durante a tarde, Maranhão participou ainda de reuniões com o Sindicato das Empresas de Limpeza Urbana (Selurb), com a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe), com a Associação Brasileira de Empresas Tratamento de Resíduos e Efluentes (Abetre) e com a Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública (ABLP), em que foram discutidas estratégias conjuntas para estimular os municípios e estados na regionalização dos serviços de resíduos sólidos, com foco em ações de capacitação e treinamento.

Legislação

Com a revisão do Marco Legal do Saneamento, foram definidas novas regras para universalização dos serviços de água, esgotamento sanitário, drenagem urbana e resíduos sólidos urbanos. Além disso, conforme as alterações, na área de resíduos sólidos, todos os municípios deverão apresentar, até 15 de julho deste ano, proposição de instrumentos de cobrança que garantam a sustentabilidade econômico-financeira dos serviços. O descumprimento do prazo se configura em renúncia de receita, com suas consequências legais.

A prestação de serviços regionalizada também deve ser adotada até 15 de julho de 2021. A União, a partir de 31 de março de 2022, observará a regionalização como condição para que estados, municípios, o Distrito Federal e prestadores de serviços possam acessar recursos do Orçamento Geral da União, bem como financiamentos com recursos federais ou geridos por órgãos federais para ações de saneamento.

Força eólica desenvolverá resíduos de Karadiyana para usina de energia

A Windforce, a maior empresa de energia de capital aberto do Sri Lanka, tem como objetivo acelerar o desenvolvimento da Usina Elétrica de Resíduos em Energia de Karadiyana. A empresa assinou um contrato de compra e venda de ações com a Fairway Holdings para o controle da Fairway Waste Management.

© Windforce

Famosa por introduzir uma tecnologia inovadora na indústria de energia renovável do Sri Lanka, a planta de Karadiyana refletirá essa proeza de ponta com uma planta incineradora de 400 toneladas métricas por dia e um digestor anaeróbico de 100 toneladas métricas por dia, juntos gerando 10 MW de eletricidade para o Grade nacional.

A planta, localizada a apenas 15 quilômetros do centro de Colombo, pode acomodar um total de 500 toneladas métricas de insumos por dia, o que será uma contribuição significativa para gerenciar as 7.000 toneladas métricas de resíduos diários que estão sendo acumuladas no Sri Lanka, das quais 60% são de apenas a província ocidental. Uma vez comissionada, a planta de digestão anaeróbia produzirá biogás através da entrada de resíduos orgânicos, enquanto a planta de incineração irá gerar vapor de alta pressão para operar uma turbina a vapor.

A gestão de resíduos continua a ser um grande desafio para o Sri Lanka, com o acúmulo de resíduos em aterros sanitários recebendo um destaque negativo quando o aterro Meethotamulla de 300 pés de altura desabou em abril de 2017, matando 32 pessoas e afetando 1.765. Mitigar desastres catastróficos como esses é um imperativo, ao mesmo tempo que se mantém a pegada de carbono do país no mínimo.

Por que a gestão de resíduos é fundamental para acabar com o lixo plástico?

O plástico é um material altamente versátil e toca todos os aspectos de nossas vidas. Está na embalagem que usamos, nos carros que dirigimos, nas roupas que vestimos. Situa-se no centro do mundo moderno, em redes de comunicação, computadores e construção. Por maior que seja o plástico - quando deixa de ser útil, pode se tornar um problema.

Alguns possuem sistemas de gestão de resíduos municipais eficazes para coletar e capturar nossos resíduos e reciclá-los ou descartá-los de forma responsável; enquanto em outros, os resíduos de plástico não são coletados, descartados de forma inadequada ou irresponsavelmente despejados ou queimados - causando um risco maior de vazamento em nosso meio ambiente. O Banco Mundial estima que um terço dos resíduos “não é gerenciado de maneira ambientalmente segura” e, nos países em desenvolvimento, 90% dos resíduos são abertamente despejados ou queimados .

O plástico é um material útil que muitas vezes oferece a melhor escolha ambiental em termos de uso de recursos e energia, mas não pertence ao meio ambiente como resíduo. São necessários sistemas de gerenciamento de resíduos adequados - processos para coletar resíduos e descartá-los de maneira responsável ou reciclá-los para fazer novos produtos.

Grzegorz Lisak, professor assistente na Escola de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura, diz que todos os setores da sociedade trabalham juntos para um sistema de gerenciamento de resíduos eficaz e eficiente.

"É necessário financiamento suficiente para construir e manter a infraestrutura de coleta, processamento, reciclagem e descarte de resíduos."

Essa lacuna deve ser preenchida para alcançar uma economia circular - um modelo que se concentra em reduzir, reutilizar e reciclar o máximo possível de nossos resíduos para reter o valor do material por meio de um sistema de circuito fechado.

The Economics of Waste

Repensando os resíduos, mais países estão começando a ver os resíduos como um recurso e estão investindo em instalações para coletar e processar materiais para reutilização, enquanto introduzem políticas para encorajar a reciclagem. Uma vez que uma escala significativa de reciclagem seja alcançada, um sistema abordará uma economia acessível e sustentável; a indústria de gerenciamento de resíduos do Reino Unido é estimada em cerca de £ 20 bilhões por ano e recicla cerca de 380.000 toneladas de garrafas plásticas anualmente. O potencial em outros países, incluindo nações menos desenvolvidas, é considerável.

Mas a reciclagem é tão eficaz quanto o sistema de gestão de resíduos em que opera.

Três níveis de maturidade do sistema de gerenciamento de resíduos

De acordo com Toby Manners, Diretor de Projetos da Alliance to End Plastic Waste (Alliance), existem essencialmente três níveis de maturidade do sistema de gerenciamento de resíduos, que ele relaciona como Tiers.

Na hierarquia de gestão de resíduos, o objetivo é elevar as comunidades em direção à circularidade. O Nível 1 indica pouco ou nenhum gerenciamento de resíduos e alto risco de vazamento; O nível 2 envolve alguma captura e reciclagem mínima; e o Nível 3 é um sistema totalmente circular, onde a maioria dos resíduos é reciclada e o valor retido.

Os países com pouca gestão de resíduos são considerados no Nível 1, diz Manners.

“Veja a Indonésia. Com uma população de 260 milhões de pessoas, menos da metade tem seus resíduos coletados - e a porcentagem é muito menor nas áreas rurais . Grande parte do país simplesmente não tem um sistema para capturar e processar os resíduos de forma eficaz para evitar vazamentos. ”

Em lugares como a Indonésia, argumenta Manners, as pessoas só se preocupam com o desperdício se isso afetar diretamente suas vidas; quando entope a hélice de um barco de pesca. Manners diz que organizações como a Alliance podem ajudar as comunidades a compreender a escala do problema e encontrar soluções duradouras para enfrentá-lo.

Por exemplo, em um dos projetos da Manner com a Alliance, estamos apoiando a implementação de um sistema formal de coleta, triagem e reciclagem em Jembrana, no noroeste de Bali. Com a implantação das operações começando no início de 2021, o sistema acabará servindo 160.000 pessoas, algumas recebendo serviços de gerenciamento de resíduos pela primeira vez.

Em Jembrana, o lixo doméstico é coletado e levado para uma nova instalação. Lá, ele é classificado em materiais orgânicos e inorgânicos e, em seguida, em categorias recicláveis, como plásticos, alumínio ou papel. Os recicláveis ​​são enfardados e vendidos, gerando renda que contribui para a sustentabilidade financeira do sistema. Foto cedida pelo Projeto STOP.

Para esses casos de Nível 1, diz Manners, a prioridade é garantir que a coleta adequada e o descarte responsável estejam ocorrendo, para acabar com o vazamento ambiental e mover progressivamente / coletivamente toda a comunidade para o segundo Nível.

O segundo nível vê um sistema onde os resíduos são coletados das residências e, em seguida, processados ​​de forma organizada e planejada, evitando vazamentos ambientais devido ao descarte inadequado. No entanto, esse processo ainda é linear.

Modelos lineares, onde os resíduos são coletados e dispostos em aterros ou por incineração com pouca ou nenhuma reciclagem, têm um custo. Um estudo do Banco Mundial estima que só o Sudeste Asiático perde cerca de US $ 6 bilhões por ano quando os plásticos descartáveis ​​não são reciclados. Isso mostra por que mudar para uma economia circular - um modelo que se concentra na retenção do valor material por meio de soluções como a reciclagem - não só é melhor para o nosso meio ambiente, mas faz sentido para os negócios.

Esses são os benefícios que os países de Nível 3 podem desfrutar. Países como o Reino Unido e a Noruega têm instalações eficazes de coleta, transporte e reprocessamento e reciclagem de resíduos domésticos e comerciais. As grandes quantidades de resíduos em sistemas de grande porte, com tecnologia e infraestrutura para produzir recicláveis ​​de alta qualidade, permitem às operadoras arcar com os custos operacionais desses sistemas. Ainda mais poderosas, as soluções circulares em geral trarão uma redução significativa nas emissões de carbono, ajudando o mundo a cumprir suas metas de carbono.

No entanto, mesmo em países com as maiores taxas de reciclagem do mundo - a Noruega recicla 43% de seus resíduos plásticos - não há espaço para complacência.

Maneiras da Alliance novamente: “Podemos encontrar maneiras de alcançar maior qualidade de plástico reciclado e só temos que continuar procurando novas abordagens e melhores maneiras de fazer as coisas. Isso é o importante - continuar investindo na busca de melhores maneiras de lidar com o problema ”, conclui.

Então, existe um 'padrão ouro' na gestão de resíduos, algo que pode ser considerado o ideal?

O padrão ouro e como avançamos

De acordo com Helen Bird, gerente de engajamento estratégico da instituição de caridade de economia circular do Reino Unido WRAP, nenhum país chegou lá ainda, embora alguns estejam próximos.

“A Alemanha é muito boa. Lá, a reciclagem é incentivada por meio de medidas fiscais. Você paga para que seus resíduos sejam levados, mas não para reciclar. É um incentivo financeiro para as pessoas reciclarem. ”

E embora o envolvimento da comunidade seja importante, o que é levado para reciclagem também é um fator de quão eficaz um sistema de gerenciamento de resíduos pode ser, diz Bird.

“Na Alemanha, eles estão coletando uma grande variedade de materiais, incluindo filme plástico. Isso é muito importante, porque quase um terço dos resíduos de plástico é filme plástico. Se você deseja atingir metas de reciclagem elevadas, é necessário coletar esse material ”.

O caminho para um futuro sustentável é, em muitos casos, pavimentado com boas intenções, mas a entrega exigirá esforços comprometidos de governos, líderes empresariais e consumidores.

Um bom ponto de partida é a educação. Com mais pessoas cientes dos efeitos positivos da reciclagem, a pressão do consumidor para usar mais material reciclado aumenta e os incentivos econômicos para atender a essa demanda também aumentam.

Devemos lidar com a quantidade de resíduos que todos nós produzimos e produzir menos, e onde geramos resíduos, devemos ver de forma diferente. Devemos reutilizá-lo tanto quanto pudermos. Como o professor assistente Grzegorz Lisak aponta:

“Lixo não é um desperdício, mas um recurso extraviado.”