Publicado por: revistainternacionaldoconhecimento | 25/04/2011

ECOLOGIA – OS PROCESSOS INDUSTRIAIS E O MEIO AMBIENTE, por Renata Jogaib Mainier, Paulo Murillo de Souza Araújo e Fernando B. Mainier

OS PROCESSOS INDUSTRIAIS E O MEIO AMBIENTE

Renata Jogaib Mainier, Paulo Murillo de Souza Araújo, Fernando B. Mainier

 

RESUMO:

Este trabalho visa a demonstrar a importância da formação de consciência crítica para formulação de tecnologias limpas na produção de materiais, equipamentos e de produtos químicos, que não venham na contramão dos interesses da sociedade e que estejam centradas na preservação ambiental. Nestes últimos cinqüenta anos, o homem tem sido ora agente, ora espectador do desenvolvimento dos complexos industriais em todas as partes do mundo, criando e gerando, direta e indiretamente, uma série de produtos químicos e equipamentos utilizados na maioria dos segmentos industriais. Por um lado, tais produtos geram o bem estar da sociedade. Entretanto, dependendo de sua atuação podem contaminar, irreversivelmente, o ar, a água, o solo e os seres vivos, principalmente, quando os processos não são identificados e certificados. O reúso de água contaminada, as embalagens desconhecidas e a recuperação de metais de sucatas contaminadas pode ser um problema ambiental de curto prazo. Este é um cenário que pode com o auxílio inesperado das forças da natureza se tornar um grande desafio à humanidade.

 

Palavras-chaves: contaminação, meio ambiente, tecnologias limpas.

 

ABSTRACT:

This work aims to demonstrate the importance of creating a critical consciousness for formulation of clean technologies in the production of materials, equipment and chemicals, which do not contest the interests of society and that be focused on environmental preservation. Along the last fifty years, man has been both agent and observer a spectator of the development of industrial complexes in the world, creating and generating, directly and indirectly, a number of chemicals and equipment used in most industrial segments. On the one hand, such products generate the well-being of society. On the one hand, depending on its actuation, they can contaminate irreversibly air, water, soil and all living beings, mainly when processes are not identified certificate. The reuse of contaminated water, packaging and metal scrap recovery can be and a short-term environmental problem. This is a scenario that can be aggravated by nature forces, in order to become a great challenge to humanity.

 

Keywords: contamination, environment, clean technologies.

 

1-INTRODUÇÃO

De uma maneira geral, os processos naturais que ocorrem na natureza podem ser classificados em controláveis e incontroláveis. Os resíduos gerados nos processos controláveis, geralmente, são convenientemente reciclados pela própria natureza, de tal forma, que não criam e nem geram grandes impactos ambientais. Por outro lado, os processos naturais incontroláveis, como tsunamis, vulcões, terremotos, furacões e outros, podem causar danos ambientais e sociais devastadores.

Segundo Synolakis & Bernard (2006), as catástrofes naturais do porte de tsunamis tem sido observadas desde 1946 no Cabo Scoth (Alasca) e em Hilo no Havaí. O termo e os conceitos relativos de tsunamis foram introduzidos por Ward (1980) e Okal (1982, 1994). Os tsunamis são definidos como enormes oscilações oceânicas originárias de terremotos ou de outras perturbações na crosta terrestre causando graves danos costeiros e perdas de vidas. Na visão desses autores e de outros cientistas da época era, portanto, fundamental o entrelaçamento das diversas ciências e das tecnologias visando desenvolver metodologias, modelos, simuladores e equipamentos para prever esses acontecimentos com tempos razoáveis a fim de minimizar seus danos nas áreas costeiras.

Ainda segundo Synolakis & Bernard (2006), a literatura tem mostrado várias discussões sobre modelos de inundações de áreas costeiras e de vários mecanismos, alguns até especulativos, para explicar os tsunamis que tem ocorrido em várias partes do planeta. Por outro lado, as deficiências observadas nas respostas às emergências tornam obrigatório o esforço pedagógico de ensinar, esclarecer e aclarar, em todo o mundo, a convivência com os desastres naturais, visando à redução das mortes que têm sido provocadas pelas forças da natureza.

Em uma época de cidadania global, é importante que toda a população possa identificar os precursores de um ataque de tsunami e se deslocar para áreas mais elevadas tão rapidamente quanto possível ou se deslocar para estruturas altas, resistentes e bem construídas.

Em resposta ao tsunami ocorrido em 26 de dezembro de 2004, no Sri Lanka, onde as ondas foram de 5 a 12 metros de altura, uma equipe de cientistas concluiu pela necessidade de conhecimentos básicos de educação sobre os tsunamis, bem como, alertar as autoridades constituídas sobre as modificações ambientais que ocorreram e desenvolver metodologias emergenciais que são fundamentais para salvar vidas e minimizar as destruições provocadas pelo tsunami (LIU et al., 2005).

Ainda na visão paradoxal dos desastres naturais, os vulcões, por exemplo, geram grande quantidade de lava, poeira e gases altamente corrosivos e tóxicos, tais como, dióxido de carbono (CO2), dióxido de enxofre (SO2), cloreto de hidrogênio (HCl), fluoreto de hidrogênio (HF) e sulfeto de hidrogênio (H2S), que, direta ou indiretamente, podem causar danos consideráveis ao homem e ao ambiente.

Na visão de Delmelle et al. (2001, 2002), alguns vulcões se constituem nas maiores fontes de emissões do mundo de SO2, HCl e HF e outros gases tóxicos que contribuem, significativamente, para a formação de deposições ácidas (chuvas ácidas) e, consequentemente, promovem a deterioração dos ecossistemas. Um dos exemplos dessa ação pode ser avaliada pelo monitoramento realizado a cerca de 40 km de distância do vulcão Masaya, na Nicarágua, que revelou taxas de deposição de SO2 variando de 2 a 791 mg/m2.2 dias enquanto as taxas de HCl variaram de 1 a 297 mg/m2.2 dias criando, direta e indiretamente, poluição em uma área equivalente de 1250 km2. As pesquisas mostraram que as vegetações nessas regiões têm apresentados danos consideráveis em função dessas deposições ao longo do tempo.

Trabalhos de pesquisas realizados por Kazahaya et al. (2004) demonstraram que em dezembro de 2002, o vulcão da ilha de Miyakejima, no Japão, chegou a lançar no ambiente cerca 54 t/dia de SO2 causando consideráveis alterações climáticas.

Na ótica de Sparks (1998), o magma que está no interior da Terra é constituído de substâncias em estado de fusão a altíssimas temperaturas. Quando a pressão interna atinge o máximo, o magma procura uma saída para o exterior, despejando através de fraturas na rocha já existentes ou através de novas aberturas, que a massa líquida, em alta temperatura. faz abrir na superfície terrestre.

Alguns minerais existentes nessas áreas como os minerais sulfetados (CuS, ZnS, PbS, NiS), os halogenetos (MgCl2, CaF2) e os carbonatos (CaCO3, BaCO3, MgCO3) podem reagir e formar as emissões de gases tóxicos conforme mostram, a seguir, as reações que podem ocorrer em temperaturas superiores a 1000°C:

CuS  + H2O (vapor) → CuO  + H2S (g) + S (g)                           (1)

FeS2 + H2O (vapor) → FeO  + H2S (g) + S (g)                            (2)

CuS + 3/2 O2 → CuO  + SO2(g)                                                   (3)

H2S + 3/2 O2 → SO2(g) + H2O (g)                                               (4)

S + O2 → SO2 (g)                                                                         (5)

MgCl2 + 2 H2O (vapor) → Mg(OH)2 + 2 HCl (g)                        (6)

CaF2 + 2 H2O (vapor) → Ca(OH)2 + 2 HF (g)                              (7)

CaCO3  → CaO  + CO2 (g)                                                           (8)

 

É importante assinalar que essas reações podem ocorrer em alta temperatura no interior do vulcão e as concentrações e as quantidades geradas e expelidas para o ambiente são muitas vezes semelhantes às produzidas pelas indústrias químicas e metalúrgicas nas diversas partes do mundo.

Olhando por outro prisma e baseando em Hermittee (1995), a idéia de que a natureza possa ter direitos provoca em algumas pessoas raiva, desprezo, indiferença ou medo, pois reconhecer direitos implica em instituir um sujeito de direito que passe a dispor de capacidade jurídica. A natureza pertence à humanidade. Toda e qualquer ação destruidora contra a natureza passa a ser considerada como crime contra a humanidade, onde se destacam as contaminações industriais, os desmatamentos, os efluentes despejados aleatoriamente e sem tratamento e as queimadas.

Segundo Varella (2009), “o Direito Internacional do Meio Ambiente é o conjunto de regras e princípios que regulam a proteção da natureza na esfera internacional. Não apenas cuida dos temas que atingem vários Estados simultaneamente, tais como a poluição transfronteiriça ou as mudanças climáticas, mas também tem como objeto certos elementos de proteção da natureza no âmbito interno dos Estados. Ele se constrói, em diversos temas, no contexto da preocupação global com a proteção da natureza, independente do território onde se encontre”.

Entretanto, a quem cobrar quando a própria natureza é o ator principal como é o caso dos vulcões, que se comportam contaminando o ambiente como se fossem um grande complexo industrial, sem regras e sem controle, conforme mostra a comparação apresentada a seguir, na Figura 1.

 

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Figura 1 – Exemplo comparativo entre um vulcão em atividade e a chaminé de uma fábrica expelindo os mesmos gases corrosivos e tóxicos.

 

Ainda, a quem creditar os custos quando um tsunami, sem controle, com violência indescritível, danifica e destrói equipamentos e instalações em uma planta de derivados de hidrocarbonetos, lançando efluentes e causando incêndios e explosões, segundo as Figuras 2 e 3, a seguir, ocorridas recentemente no Japão?

É claro que, dentro dos conhecimentos atuais, ainda é impossível controlar os tsunamis quando investem violentamente sobre as áreas costeiras como também os vulcões, principalmente quando lançam poeira, lava fundida e gases corrosivos e tóxicos no meio ambiente.

No entanto, existem Centros de Estudos e Pesquisas, no mundo inteiro, voltados para estudos e monitoramentos tanto dos tsunamis quanto dos vulcões extintos e ativos e vários alertas são emitidos, visando minimizar os desastres ambientais provocados pela natureza descontrolada.

Este trabalho não tem como objetivo questionar e comparar as ações incontroláveis dos vulcões com os complexos industriais metalúrgicos e/ou químicos. Todavia, não é válido apenas monitorar as emissões corrosivas e tóxicas dos complexos industriais lançadas ao longo dos anos nos ecossistemas, sem procurar também desenvolver alguma ação, pois grande parte desses complexos industriais tradicionais foi projetada nas décadas de 1940, onde as regras ambientais praticamente não existiam. Naquela época, a ordem era produzir a qualquer custo, atropelando as vozes que clamavam por políticas ambientais.

Provavelmente, o correto dentro de uma visão crítica técnica e educacional atual é questionar, aclarar, comparar e propor tecnologias limpas ou mais limpas dentro de normas de segurança atuais e futuras que possam minimizar esses efeitos e que não estejam na contramão da sociedade.

 

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Figuras 2 e 3 – Incêndios e explosões provocadas por tsunami em refinaria no Japão.

               Fonte: NWDailyNews.com, acessado em 20/03/2011

 

2 – PROVÁVEIS CONTAMINAÇÕES INDUSTRIAIS

Os problemas de degradação do meio ambiente não surgiram repentinamente, foram se acumulando ao longo da história, desde a revolução industrial; entretanto, nas últimas décadas, as tecnologias químicas, metalúrgicas, petrolíferas/petroquímicas e similares na ânsia de produção desenfreada, têm afetado drasticamente diversos campos da atividade humana. Nos países em desenvolvimento, por não terem políticas controladoras da ação desses complexos industriais e por não conhecerem a dimensão dos problemas que as tecnologias obsoletas geram, a problemática ambiental tem se agravado e provavelmente será muito difícil a reconstituição de solos e rios contaminados.

Alguns sistemas produtivos, conhecedores dos riscos dos seus processos industriais de fabricação e parecendo não se importar com o presente e nem com o futuro, continuam a exercer forte pressão sobre o meio ambiente, impondo ou mascarando tecnologias obsoletas que englobam rejeitos, embalagens, reciclagem, sucatas e lixo tóxico, temas que muitas vezes se confundem ou se interligam.

Diante dos interesses e das filosofias econômicas e industriais, os grandes complexos fabris e os países industrializados se tornam co-autores de uma política de interesse mútuo, estando, em muitas situações, na contramão dos interesses do homem. Nesta ótica, têm acontecido derramamentos, vazamentos e contaminações com grande impacto ambiental. Os temas que merecem destaque na contramão das normas ambientais são muitas vezes as técnicas e as tecnologias discutíveis como, por exemplo: o reúso de águas contaminadas na agricultura, a reutilização de embalagens, o reaproveitamento de metais, etc.

 

2.1 – O reúso de águas na agricultura

Na visão de Braga et al. (2007), geralmente é difícil em tempo hábil de tratamento, identificar e quantificar adequadamente a enorme quantidade de compostos de alto risco, particularmente, micropoluentes orgânicos e inorgânicos tóxicos, metais pesados solúveis, microorganismos patogênicos, presentes em efluentes industriais ou de esgotos sanitários para reúso na irrigação da agricultura ou no aproveitamento como água potável.

Alguns trabalhos de pesquisa têm mostrado a possibilidade de contaminação em plantações, irrigadas ou regadas, por muitas décadas, com esgoto sanitário tratado. Este é o caso de vários produtos agrícolas como batata, pimentão, berinjela, nabo, rabanete, cenoura, coentro e hortelã produzidos na região de Marrakesh, Marrocos. Trabalhos realizados por Amahmid et al. (1999) mostram a presença de cistos de Giárdia e ovos de Ascáris.

Também na ótica de Mehnert (2003), nas irrigações realizadas com água de reúso provenientes de efluentes industriais ou esgotos sanitários, pouco se sabe a respeito do potencial contaminante que tal sistema pode produzir sobre o lençol de água subterrâneo. Existe a possibilidade de contaminações por diversos tipos de patógenos que são encontrados em efluentes domésticos como bactérias, protozoários, helmintos e, mais recentemente, vírus. Os trabalhos de pesquisa atestam a necessidade de desinfecção adequada de esgotos sanitários nas águas irrigadas, pois a dispersão da água contaminada no solo pode causar apreensões nos sistema de saúde pública e nos alimentos produzidos por essas lavouras.

 

2.2 – O reúso de embalagens

As indústrias químicas, de transformações ou de misturas, de produtos químicos ou de alimentos, todas utilizam uma variedade de embalagens industriais em função de vários parâmetros, tais como: propriedades físico-químicas do produto, facilidade de estocagem e de transporte, toxidez, custos, etc. São utilizados tambores, "galões", "containers", vasilhames de várias formas e de diversos materiais, plásticos ou metálicos conforme mostra a Figura 4.

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Figura 4 – Embalagens industriais de diversos produtos químicos

No dia-a-dia são vistas embalagens industriais sendo utilizadas e reutilizadas até por outras indústrias muitas vezes incompatíveis com aquele tipo de produto que estava contido, ou então usado pela população como reservatório de água potável, sem se dar conta do perigo que tais vasilhames podem representar na qualidade de vida. As análises químicas realizadas em várias amostras de vasilhames plásticos mostraram que a retenção de produtos químicos nas paredes dos vasilhames, seja por adsorção ou absorção, de uma maneira geral, depende do tipo e da porosidade do material plástico e das propriedades físico-químicas dos produtos nele contidos. A Figura 5, a seguir, mostra a fachada de firma que vende embalagens industriais sem identificação e procedência.

Segundo González-Torre et al. (2004), a crescente preocupação com o meio ambiente tem levado muitas indústrias a definir políticas que protejam o meio ambiente e o trabalhador. Esta preocupação é refletida em todas as atividades do ciclo de vida do produto, tanto as da logística direta, bem como as da logística reversa. É importante que a saúde da população seja o marco principal desta política de reaproveitamento ou reciclagem, como é o caso de embalagens de vidro. Contêineres especiais com identificação, procedência e retorno garantido à empresa fabricante do produto são apresentados na Figura 6.

 

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      Figura 5 – Venda de embalagens usadas.    Figura 6 – Contêineres retornáveis  

 

2.3 A recuperação de cobre de sucatas eletrônicas

O cobre é um dos metais mais reciclados no mundo. Mesmo assim, a demanda mundial continua a crescer, obrigando ao uso de novas tecnologias na produção em jazidas de sulfeto de cobre (CuS) mais profundas ou no desenvolvimento de novas tecnologias de recuperação de sucatas de cobre ou suas ligas.

A Figura 7 apresenta um cenário estimado das aplicações de cobre no mundo. Por outro lado, sabe-se que grande parte destes materiais e equipamentos é descartada, abandonada, reutilizada ou reciclada.

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Figura 7 – Utilização mundial do cobre

Fonte: ICSG, 2010, modificado.

Segundo Gómez et al. (2007), a massa de sucata ou resíduos sólidos metálicos nos últimos 40 anos tem triplicado. Porém, as tecnologias utilizadas na reutilização e na reciclagem de cobre têm propiciado nos últimos 10 anos um aumento significativo na produção de cobre, preservando, de certo modo, as reservas minerais. Atualmente, os resíduos metálicos de cobre e suas ligas provenientes das indústrias metal-mecânicas, eletro-eletrônicas e os resíduos sólidos (ou lixo) oriundos dos equipamentos eletro-eletrônicos têm contribuído com mais de 35 % da produção final de cobre.

Li et al. (2007) estudaram a recuperação de metais provenientes de placas de circuito impresso (Printed Circuit Board – PCB), que são constituídas, de uma maneira geral, de polímeros, materiais cerâmicos, metais e ligas. A parte metálica, comumente, possui em média 28 % de metais não ferrosos como o cobre, alumínio, estanho e até metais preciosos. Isto constitui uma fonte de produção considerável, pois, os metais utilizados nos circuitos eletro-eletrônicos são 10 vezes mais puros quando comparados com esses metais encontrados nos seus respectivos minerais.

Na ótica de Veit et al. (2006), Li et al. (2007) e Huang & Xu (2009) as tecnologias usadas para a reciclagem das sucatas de placas de circuito impresso, por exemplo, estão dimensionadas conforme mostra o fluxograma apresentado na Figura 8, que pode ser efetuado em pequenas empresas, alimentando as grandes empresas de reciclagem.

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Figura 8 – Fluxograma de recuperação de materiais em placas de circuito impresso

Fonte: Li et al., 2007, modificado.

As placas são, primeiramente, trituradas em desfragmentadores e moinhos de bolas de modo a fornecer um resíduo com características próprias para ser processado nos separadores como mostra a Figura 9.

 

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Figura 9 – Desfragmentador e moinho de bolas usado nos separadores.

Fonte: Li et al., 2007, modificado.

O material resultante é tratado em separadores gravimétricos, eletromagnéticos e eletrostáticos, visando à separação em duas fases sólidas: uma metálica e outra não metálica. O material metálico é recuperado utilizando técnicas de fusão, destilação, processamento químico e eletroquímico enquanto o material polimérico é prensado para utilização futura.

Na visão de Huang & Xu (2009) a recuperação de metais não ferrosos e também de metais preciosos tem sido uma meta na China no sentido de desenvolver tecnologias atrativas, de baixo custo e de preservação ambiental, principalmente na recuperação de resíduos provenientes da obsolescência, do abandono e do descarte dos equipamentos eletro-eletrônicos. Desta forma, pode-se afirmar que a China tem se destacado na produção de cobre refinado, conforme mostra o gráfico apresentado na Figura 10, e sabe-se que grande parte desta produção está focada na recuperação de metais provenientes de resíduos de equipamentos eletro-eletrônicos realizado em pequenas empresas conforme mostrado anteriormente.

                                                                                                                                                          Entretanto, é importante alertar que as impurezas constantes do cobre devem ser especificadas em função do uso do material, pois, algumas impurezas como metais tóxicos podem significar um prejuízo ambiental ou social no futuro.

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                      Figura 10 – Produção de cobre refinado

                                                   Fonte: ICSG, 2010, modificado.

 

3. CONCLUSÕES

Diante dos fatos expostos, conclui-se da necessidade de:

·      reavaliar e reestruturar os projetos industriais, de tal forma que os efeitos ambientais, sociais, econômicos, segurança e políticos sejam identificados na fase de planejamento do projeto, antes que as decisões de implantações sejam adotadas;

·      estimular a formação da responsabilidade técnica e social dos fabricantes de produtos químicos utilizados nas atividades que afetam, direta ou indiretamente, o homem e o meio ambiente, como indústrias farmacêuticas, alimentícias, de tratamento de água potável, etc;

·      reavaliar a logística de embalagens, de transporte e de reciclagens, frente aos requisitos de segurança patrimonial e das populações que habitam regiões em torno de complexos industriais;

·      estabelecer uma política, com base no direito ambiental, que possa responsabilizar os causadores de vazamentos industriais, sejam de manufaturas, de armazenamentos ou de transporte de produtos químicos;

·      finalmente, procurar entender as forças da natureza em função dos complexos industriais já estabelecidos e desenvolver novas normas de segurança, procurando se antecipar aos eventos da natureza com base no conhecimento do passado.

 

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