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Tecnologia do Larex-USP recicla 100% da prata de circuitos eletrônicos

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Rota hidrometalúrgica desenvolvida no Laboratório de Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração abre caminho para reaproveitar o metal nobre; clientes potenciais são indústrias de cosméticos, fármacos, próteses dentárias, têxteis e tintas

Pioneira na América Latina, uma tecnologia desenvolvida no Laboratório de Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração da Universidade de São Paulo (Larex-USP) possibilita recuperar 100% da prata utilizada em placas de circuitos impressos de computadores, eletroeletrônicos e eletrodomésticos. Com viés de reciclagem, sustentabilidade e preservação ambiental, essa inovação é o tema da tese de doutoramento do engenheiro eletricista Marcos Paulo Kohler Caldas, defendida em abril e orientada pela professora livre-docente Denise Crocce Romano Espinosa, coordenadora do Larex-USP.

De acordo com Denise, o estudo acadêmico de Marcos Paulo dá continuidade a uma linha de pesquisas do Laboratório iniciada na década de 1990, voltada à reaproveitar metais presentes em placas de circuitos impressos descartados. Desde então, o trabalho multidisciplinar baseado no desenvolvimento de rotas hidrometalúrgicas avançou e resultou em duas patentes obtidas junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (Inpi), uma em 2012 e outra em 2014. Em ambas, foram aprimorados processos para recuperar o cobre, elemento responsável por cerca de 30% de todo o conjunto de materiais presentes em uma placa-mãe.

Processos

No mais recente trabalho apresentado no Larex-USP, centro vinculado ao Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica (Poli) e sediado na Cidade Universitária, zona oeste da capital, o resultado obtido são nanopartículas de prata, metal nobre com ação bactericida bastante conhecido e com uso difundido pela ciência e pela indústria. “A matéria-prima obtida tem valor agregado superior às outras já recicladas no Laboratório e tem diversas possibilidades de reutilização”, informa Marcos Paulo.

Segundo ele, cada ponto de solda aplicado em uma placa-mãe de computador contém cerca de 3% de prata e os segmentos econômicos com interesse potencial direto nessa matéria-prima são as áreas de cosméticos, fármacos, próteses dentárias, têxteis e tintas, entre outros.

A rota hidrometalúrgica desenvolvida envolve uma primeira lixiviação – a dissolução dos constituintes solúveis de uma matéria – em meio ácido sulfúrico e uma segunda, nessa mesma substância, em meio oxidante. Após o processo, a matéria-prima obtida é isolada dos demais metais, sendo usado citrato de sódio como agente estabilizante para a síntese das nanopartículas.

Extensão

Apoiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp), a tese de Marcos Paulo baseou-se na recuperação da prata de placas-mãe e de memórias de computadores obsoletos. Atualmente docente do curso de Automação Industrial do Instituto Federal do Espírito Santo (Ifes), ele destaca o fato da tecnologia aprimorada também servir para outros circuitos eletrônicos descartados, como os de geladeira, forno de micro-ondas, televisor, notebook e tablet, entre outros.

“Entre os aparelhos potenciais, o celular é um dos com maior apelo para esta tecnologia, devido à sua substituição pelos consumidores ser cada vez mais rápida e em maior volume”, observa. Para a pesquisa avançar, Marcos Paulo e Denise convidam empresas a se tornarem parceiras do Larex-USP no projeto (ver serviço). Motivos, segundo eles, não faltam.

A logística reversa é um deles. Trata-se, para os cientistas, de uma tendência universal, irreversível e medida prevista na Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS – Lei nº 12.305, de 2010) (ver serviço). Esse instrumento legal determina as responsabilidades de industriais, revendedores, importadores, distribuidores e consumidores com relação ao ciclo de vida de um produto – desde a sua fabricação até o descarte ambiental de todos os seus componentes.

Oportunidade

“Hoje no Brasil se separam e vendem as placas, mas não ocorre a reciclagem delas”, explica Marcos Paulo. Segundo ele, fora do País, os minérios extraídos dos circuitos são recuperados em escala industrial por nações como China e Bélgica, dois dos maiores compradores desse tipo de material. “Com o avanço da logística reversa, reciclar a prata será uma fonte de novos negócios, empregos e renda, além de prover mais sustentabilidade para a indústria e preservação ambiental”, prevê.

No Larex-USP, os desafios futuros com a rota hidrometalúrgica incluem achar um método para extrair o cobre e a prata no mesmo processo e também como tornar o formato das nanopartículas de prata mais uniformes, para atender à própria indústria, sua futura ‘compradora’. Desse modo, estima Marcos Paulo, será possível multiplicar em até 400 vezes o valor agregado da matéria-prima quando este ciclo científico estiver consolidado.

Larex-USP é Embrapii

Em julho, o Larex-USP passou a sediar a mais nova unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (Embrapii), organização social de pesquisa, inovação e apoio às empresas do governo federal (ver serviço). Especializado em serviços da chamada Química Verde (Tecnogreen), o grupo multidisciplinar com equipes da Poli-USP atua com Engenharia Química, Minas, Petróleo, Metalurgia, Materiais e Civil. Desde 1992, mantém projetos de reciclagem, tratamento de resíduos, tratamento de efluentes, biossorção, biorremediação, biolixiviação e processos químicos extrativos de alta temperatura ou em meio aquoso.

No modelo de fomento tecnológico da Embrapii, o empreendedor tem acesso a financiamento a fundo perdido, isto é, não necessita devolver os valores investidos, e, igualmente, pode realizar ações sem esperar abertura de edital e negociar o serviço direto com a Unidade escolhida, assim como aprová-lo. O núcleo recém-criado na USP atende empresas de sete áreas de competências da Química Verde: Engenharia de Bioprocessos; Engenharia Verde; Mineração Urbana; Processos de Reciclagem; Processos Sustentáveis; Tratamento de Efluentes; Tratamento de Resíduos e Rejeitos Industriais.

Serviço

Laboratório de Reciclagem, Tratamento de Resíduos e Extração (Larex-USP)
E-mail mpkcaldas@gmail.com
Telefone (11) 3091-9120

Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS – Lei nº 12.305/2010)
Logística Reversa – Ministério do Meio Ambiente
Embrapii

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 29/11/2017. (PDF)

Descarte Legal da Poli-USP dá destinação adequada ao lixo

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Fruto de parceria de laboratório da faculdade com o Instituto GEA, iniciativa preserva o meio ambiente, capacita catadores e possibilita descarte correto de eletroeletrônicos

Parceria entre o Laboratório de Sustentabilidade em Tecnologia da Informação e Comunicação (Lassu), do Departamento de Engenharia de Computação (PCS), da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP) com o Instituto GEA – Ética e Meio Ambiente, Organização da Sociedade Civil de Interesse Público (Oscip), permitiu o descarte ambiental correto de 17 mil eletroeletrônicos (computadores e impressoras, entre outros) da Caixa Econômica Federal.

Batizada de Descarte Legal, a iniciativa é um dos desdobramentos do Projeto Eco-Eletro, financiado pela Petrobras e instituído em janeiro de 2011. O serviço capacita, por meio do Lassu-USP, catadores vinculados às cooperativas de material reciclável e transmite técnicas de manuseio seguro de equipamentos, para preservar o meio ambiente e a saúde dos trabalhadores das ruas.

Resultados

A capacitação segue as diretrizes da Política Nacional de Resíduos Sólidos (PNRS – Lei nº 12.305, de 2010) e permite ao catador aumentar sua renda em função do trato correto desses equipamentos.

Com 60 horas de duração, o curso mostra como pré-processar os materiais, isto é, desmontar, identificar e separar as peças de computadores, impressoras e equipamentos de redes de comunicação, entre outros eletroeletrônicos. Além disso, ensina o meio seguro para apagar fisicamente (inutilizar) as trilhas e os setores de discos rígidos (HDs), CDs, DVDs e Blu-rays – e assim prevenir a recuperação indevida de bases de dados gravadas anteriormente.

Esse curso foi desenvolvido em parceria com o Centro de Descarte e Reúso de Resíduos de Informática (Cedir) da USP e capacitou 180 catadores da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP). O Descarte Legal foi realizado entre julho de 2013 e junho de 2015 e possibilitou o retorno à cadeia produtiva de 4,6 toneladas de alumínio; 1,6 tonelada de chumbo; 59,3 toneladas de ferro; 11,6 toneladas de placas eletrônicas e 54,4 toneladas de plástico. Seu desempenho positivo estimulou a Caixa Econômica Federal a renová-lo até 2017, além de estendê-lo para outras regiões do País.

Reaproveitamento

A professora Tereza Carvalho, coordenadora do Lassu e docente do PCS da Poli, conta que o trabalho vai render diversos frutos. Um deles será a criação de um futuro museu da informática na USP, com itens coletados; outro é a montagem de computadores de segunda mão. “Esse mérito é dos catadores. Inteligentes, eles aprenderam rapidamente a avaliar a qualidade da sucata. Quando compensa, não a descartam”, explica.

Outra ação foi formar, em 2014 e 2015, agentes multiplicadores do Eco-Eletro em universidades de outros Estados. Assim, orientou equipes da Feevale, de Novo Hamburgo (RS); da Fundação Joaquim Nabuco, de Recife (PE); das catarinenses Univille e Universidade do Estado de Santa Catarina (Udesc), ambas de Joinville; da Federal de Minas Gerais (UFMG), de Belo Horizonte. Serão atendidas a seguir a Universidade de Brasília (UnB) e a Universidade Federal do Espírito Santo (UFES), de Vitória (ES).

Outra iniciativa é oferecer on-line, no site do Eco-Eletro, o material didático usado nas capacitações (ver serviço). Além disso, serão lançados hoje (2), no Lassu, na Poli-USP, dois vídeos ligados ao projeto e o livro O catador eletrônico, de Fernando Portela. Com textos em português e inglês, conta a trajetória do Eco-Eletro acompanhada de fotos em preto e branco da pré-reciclagem feita pelos catadores. A publicação pode ser obtida gratuitamente, mediante pedido para o Lassu ou copiada no site do projeto (ver serviço).

Menos poluição

“O Brasil ainda não tem coleta pública de notebooks, celulares e televisores. Capacitar o catador atenua o problema de a população querer descartá-los de forma correta, mas, por falta de informação, acaba jogando-os no lixo doméstico”, observa a professora Tereza.

“Separar placas, plásticos, vidros, circuitos, baterias, gabinetes, ventiladores e processadores possibilita ao catador vender o quilo de lixo eletrônico por valores entre R$ 3 e R$ 7”, analisa. “Sem pré-processar, os ferros-velhos pagam só R$ 0,25 pelo quilo do conjunto do material”, destaca.

Engenheira eletrônica, a pesquisadora salienta que a veloz evolução tecnológica atual diminui o ciclo de vida dos equipamentos. Entretanto, o alto valor pago pelos eletroeletrônicos no País impede que sejam descartados rapidamente ainda que não sejam mais utilizados – e, muitas vezes, quando rejeitados, eles vão indevidamente para lixões.

Muitos componentes do lixo eletrônico contêm substâncias poluentes e tóxicas e, separá-las antes do descarte, evita doenças e contaminações. A lista de compostos perigosos inclui mercúrio, chumbo, cádmio, fósforo e lítio, entre outros. Por exemplo, um monitor de computador de tubo contém em média de 2 a 3 quilos de chumbo, ao passo que um televisor com a mesma tecnologia pode ter até 6 quilos.

Logística reversa

Segundo a professora Tereza, a Política Nacional de Resíduos Sólidos prevê acordos setoriais, ainda pendentes, entre os setores da cadeia produtiva dos eletroeletrônicos no Brasil. O objetivo deles é pôr em prática a chamada logística reversa e definir e consolidar as responsabilidades de fabricantes, revendedores, importadores, distribuidores e consumidores durante todo o ciclo de vida dos produtos – desde a produção até o descarte.

A pesquisadora salienta que cooperativas, órgãos públicos e empresas interessados em desenvolver práticas sustentáveis para suas cadeias produtivas, bem como competências na área, podem recorrer ao Lassu. Além de manter pesquisas sobre o tema, oferece assessoria e treinamentos especializados, orientando sobre como atuar de acordo com a PNRS.

O trabalho do Lassu conquistou vários prêmios: dois Mario Covas, em 2009 e 2011, na categoria Inovação em Serviços Públicos; o 1º lugar na categoria Tecnologia e o 2º na categoria Social em 2013 do Prêmio von Martius de Sustentabilidade, concedido pela Câmara de Comércio e Indústria Brasil-Alemanha; e dois troféus, em 2013 e 2015, na categoria Academia do Prêmio Fecomércio de Sustentabilidade, conferido pela Federação do Comércio do Estado de São Paulo.

Serviço

Laboratório de Sustentabilidade (Lassu-USP)
Telefone (11) 3091-1092

Instituto GEA
Projeto Eco-Eletro (livro e material didático)

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 02/03/2016. (PDF)