Caminhando para o problema
5.5.2 I&D dos produtos obtidos de reciclados
A Investigação e Desenvolvimento de novos produtos obtidos com reciclados com origem nos RC&D tem-se incrementado bastante ao longo do tempo.
As tradicionais aplicações dos reciclados, das fracções menos importantes, eram, em geral, coincidentes com as utilizações que teriam quando oriundas de outros fluxos, nomeadamente os materiais constituídos por vidro eram adicionados à fileira do vidro para obtenção de casco e os plásticos eram adicionados à fileira dos plásticos para obtenção de granulados, por exemplo.
Ainda hoje, a solução anteriormente referida, continua a ser muito válida, pese embora que, pelo facto de muitas vezes os resíduos mesmo não contaminados, não são os apropriados para reciclagem: é o caso de alguns tipos de plásticos, do vidro plano, entre outros.
No sentido de viabilizar cada vez mais quantidades de resíduos, mesmo os que, pelas tecnologias disponíveis, pareciam apresentar dificuldades de serem reciclados, tem sido dedicada atenção à investigação de novos processos de reintrodução dos reciclados na produção de bens.
Alguns resíduos, até então considerados difíceis de reciclar, pelo preço da reciclagem envolvido, ou pela qualidade obtida, são actualmente viáveis e produzem produtos de qualidade: é o caso dos resíduos de elementos de gesso cartonado, de coberturas betuminosas e de alguns tipos de materiais de plástico, cuja evolução das tecnologias de reciclagem permitem actualmente a sua reciclagem e a sua reincorporação no processo produtivo.
A investigação de novos produtos a partir de reciclados tem sobretudo desenvolvido o conceito da qualidade dos produtos obtidos, muitas vezes com misturas de materiais que, nas soluções tradicionais, não era comum serem misturados.
Em Portugal, a Universidade de Évora e a Universidade do Minho têm sido pioneiros na promoção de Centros de Investigação sobre o estudo e desenvolvimento de novos compósitos com base na aplicação prática dos reciclados derivados dos RC&D.
Muitas vezes as transformações dos produtos reciclados não são apelativas em termos de diferenciação e de design, fazendo com que a falta de sucesso de alguns desses produtos reduza a procura dos mesmos.
Existem actualmente algumas soluções inovadoras de aplicação dos materiais reciclados, que pelo facto de se apresentarem com formatos de design apelativos têm tido uma aceitação comercial assinalável.
Como exemplo do exposto, reporta-se a actividade do projecto Remade in Portugal, resultado da parceria da Universidade de Évora e da MATREC (Itália).
As figuras seguintes (Figuras 87 a 92) foram retiradas de catálogo promocional de produtos resultantes da investigação e, para além das boas características enquanto materiais de construção, apresentam um bom aspecto, quando usados como materiais de revestimentos e acabamentos.
A anterior Figura 87 e a próxima Figura 88 apresentam soluções muito atraentes e inovadoras de transformação de reciclados, sendo que no primeiro caso o produto final é obtido exclusivamente à custa de reciclados de alumínio(*) e no segundo caso o produto final é um compósito com elevadas incorporações de reciclado de papel.
Figura 88 - Exemplo de compósito de papel reciclado (MATREC, Itália).
(*) A utilização de alumínio reciclado produz uma poupança de 95% de energia na obtenção de produtos manufacturados de alumínio.
A Figura 89 apresenta um outro compósito de materiais que poderão atingir os 100% de incorporação de reciclados de madeira e plástico (polietileno).
De registar que este material compósito possui a particularidade de melhorar as suas características mecânicas com o envelhecimento, segundo estudos laboratoriais fornecidos pelo fabricante.
A Figura 90 é exemplo da reutilização de alguns materiais reciclados, cuja aplicação em separado seria difícil, em conjunto com materiais virgens, resultando em materiais de boa qualidade e esteticamente muito atraentes.
Figura 90 -Exemplo de compósito de vários reciclados (MATREC, Itália).
A Figura 91 apresenta uma alternativa de reciclagem de PVC que constitui uma solução de utilização muito prática e de aspecto muito atraente da reciclagem de PVC.
A Figura 92 apresenta uma solução de reutilização de casco de vidro cuja reciclagem seria difícil (vidros contaminados, vidros planos, entre outros) e em substituição de outros materiais leves e isolantes tais como a argila expandida.
Figura 92 - Incorporação de reciclados de vidro e betão em blocos (MATREC, Itália).
5.5.3 Activação alcalina de RC&D
A investigação sobre novas aplicações dos materiais que constituem os RC&D tem desenvolvido novas aplicações destes, em especial os materiais não inertes e os plásticos, conforme se mostrou no sub-capítulo 5.5.2.
Relativamente à fracção mais volumosa dos RC&D (os inertes) as aplicações mais correntes têm-se limitado à sua função original, isto é, a sua função de inertes em enchimentos, aplicações como agregado em trabalhos rodoviários, em substituição parcial de inertes virgens em betões e sua fracção de finos em argamassas.
Tem despertado interesse cientifico a constituição de algumas argamassas usadas remotamente por alguns povos, nomeadamente os romanos, onde incluíam resíduos cerâmicos e outro tipo de material pétreo, cuja durabilidade chegou até aos nossos dias desempenhando cabalmente as funções para que foram criadas.
O estudo desse tipo de argamassas conduziu à análise da constituição natural dos zeólitos (compostos cristalinos de alumino-silicatos formados em meios lacustres alcalinos) e à constatação da existência de zeólitos amorfos nas argamassas utilizadas remotamente.
As propriedades cimentícias dos alumino-silicatos quando activados por um fluído alcalino foram então postas em evidência e desde logo se apresentou a hipótese da substituição da aplicação do cimento obtido a partir de compostos cálcicos (cimento Portland), pelo menos como solução ao mau comportamento do cimento Portland em partes de obras sujeitas a ambientes quimicamente agressivos.
De facto, os betões obtidos pela activação alcalina demonstram possuir características mecânicas semelhantes aos conseguidos pelos betões hidráulicos convencionais, tendo a enorme vantagem de uma estabilidade química muito superior, mostrando-se especialmente resistentes às agressões químicas de ácidos e bases e a ciclos de temperaturas.
A activação alcalina é pois uma reacção química que pode ser desencadeada entre materiais ricos em sílica e alumina, através de um activador alcalino: ora, a disponibilidade desses materiais é enorme, visto que os compostos de alumino– silicatos constituem cerca de 75% da crosta terrestre.
A fracção inerte dos RC&D contêm óxidos essenciais à formação destes polímeros (geopolímeros), pelo que poderão servir de matéria-prima para obtenção do betão por activação alcalina (geobetão).
Segundo Davidovits (Davidovits, 2004), esses óxidos são o Na2O, SiO e Al2O3 , concluindo que para a ocorrência de uma reacção de polimerização a razão molar de SiO / Na2O, deveria estar entre 4:1 e 6,6:1 e a razão molar de Al2O3 / SiO deverá estar compreendida entre 1:5,5 a 1: 6,5.
A existência desses compostos pode ser comprovada determinando a composição química média de um determinado lote de RC&D onde se incluem resíduos cerâmicos, argamassa de cimento e fragmentos de betão, conforme quadro seguinte.
Quadro 9 –Análise química elementar de um lote de RC&D (Rapazote, 2008).
Do exposto, ressalta a necessidade da correcção de composição química do ligante, obtido por moagem dos RC&D, relativamente às quantidades dos três óxidos anteriormente referidos ( Na2O, SiO , Al2O3 ).
Em termos práticos, a correcção das quantidades de Na2O deverá ser efectuada com recurso a fontes externas de Carbonato de Sódio, as quantidades de SiO podem ser corrigidas com adição de vidro moído, e as quantidades de Al2O3 podem ser corrigidas por adição de lamas de estações de tratamento de águas - ETA (cujo tratamento de floculação seja feito a partir de sais de alumínio).
A UTAD (Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro) tem realizado investigações no sentido viabilizar a utilização de RC&D no fabrico dos denominados geobetões.
A investigadora Joana Rapazote da UTAD define deste modo a sucessão de operações necessárias à fabricação de geobetão a partir de RC&D (*):
• O geobetão é obtido pela mistura de três componentes.
1. Agregados – constituídos por resíduos de RC&D com origem em resíduos cerâmicos e/ou betões- argamassas triturados e crivados em dimensões equivalentes a brita média-grossa (> 4,75 mm);
2. Ligante - constituídos por resíduos de RC&D com origem em resíduos cerâmicos e/ou betões- argamassas triturados e moídos à dimensão < 250 μm (com correcção da composição química do ligante);
3. Activador alcalino – constituído por mistura de silicato sódico e hidróxido de sódio em fase líquida.
A Figura 93 apresenta o aspecto do corte de 3 provetes realizados com geobetão sendo a primeira série de 3 provetes onde o agregado é exclusivamente de origem cerâmica ( tijolo, azulejo, telhas) e a segunda série de 3 provetes foram realizados a partir de reciclados exclusivamente de betões e argamassas.
Uma outra característica positiva dos geobetões reside no tempo de cura, visto que após 4 horas de aplicação atinge 70% da sua resistência final, possibilitando assim ritmos muito diferentes de operações cíclicas de cofragem/descofragem de elementos estruturais na construção.
A estrutura aberta da molécula do geopolímero permite ainda que possa haver a captação de iões de metais pesados em ligações com os hidróxilos OH- e O2-
possibilitando assim a incorporação destes contaminantes que ficariam tecnicamente confinados.
O geobetão apresenta-se portanto como uma futura tecnologia bastante promissora pela sua aplicabilidade prática e resultados obtidos e ainda por, pela facto de substituir o uso de cimentos convencionais, reduzir o impacto de emissões de CO2 .
A implementação desta tecnologia emergente poderia, em paralelo com a aplicação dos RC&D em construção de estradas, resultar em desvio de grandes quantidades de RC&D em aplicações úteis, com grandes vantagens económicas e, sobretudo, ambientais.
6. Conclusões
Do exposto, pode-se afirmar :
1) Que existe um consenso geral sobre a necessidade de desviar os resíduos resultantes da actividade industrial da construção civil da solução de imobilização por aterro (ou semelhante) para utilizações úteis e economicamente viáveis, amortecendo assim, deste modo, o seu passivo ambiental;
2) Que o êxito do incremento do uso de reciclados derivados dos RC&D depende de muitos factores, nomeadamente:
• A produção de legislação apropriada, (nomeadamente a nível comunitário, no nosso caso), clara e exequível, que favoreça a reciclagem em detrimento de outras soluções ambientalmente menos correctas (Barreiras legais de deposição em aterro? Taxas elevadas para deposição de resíduos não triados?);
• A organização efectiva de um Mercado de Reciclados Interno com garantias de qualidade dos materiais comercializados e mecanismos incentivadores do uso de reciclados (Taxas de aplicação de reciclados mínima? Incentivos fiscais? Ambas?);
• A produção de normas técnicas claras e precisas da produção de reciclados e da sua aplicação enquanto materiais de construção.
3) Da necessidade do planeamento de uma rede geograficamente bem distribuída de Centros de Reciclagem assentes em projecções de estatísticas de futuras produção de resíduos previsíveis. (A qualidade da informação disponível é insuficiente ou inexistente);
4) Da necessidade crucial da promoção e divulgação da qualidade e adequabilidade dos produtos reciclados oriundos dos RC&D, como forma de viabilizar economicamente a sua produção; a começar pela definição legal do fim de vida de um resíduo, e de quais as condições (não excessivamente exigentes) para que um resíduo (por reciclagem), deixe de o ser;
5) Que a nível global, e nomeadamente no espaço geográfico e cultural onde nos inserimos (Comunidade Europeia), Portugal apresenta um atraso significativo dos níveis de reciclagem dos RC&D, tomando como patamar de
comparação os níveis alcançados pelos países de referência (Alemanha, Holanda, Dinamarca, entre outros);
6) Que, muito por força da obrigatoriedade do compromisso que Portugal tomou de respeitar as Directivas Comunitárias pertinentes, a legislação existente é a necessária e suficiente para implementar um sistema de gestão dos RC&D produzidos, faltando, para atingir os níveis de gestão dos países de referência apontados, alguma acção institucional no sentido de promover de facto a reciclagem e aplicações úteis dos produtos obtidos dessa reciclagem;
7) Da necessidade de promover a investigação de aplicações mais exigentes dos reciclados oriundos dos RC&D, ou mesmo, de novas aplicações, de modo a dinamizar um futuro Mercado de Resíduos e de Reciclados;
8) Da necessidade de envolver directamente os Poderes Locais e Regionais na resolução do correcto encaminhamento dos RC&D;
9) Da necessidade de envolver a população em geral para o problema deste tipo de resíduos, evidenciando o interesse colectivo, as vantagens económicas e o passivo ambiental criado por soluções não estruturadas, que irão afectar as presente e futura gerações.
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