EDIÇÃO 12 - Abril/09 - RBCIAMB

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Caracterização de Sucatas Eletrônicas Provenientesde Baterias Recarregáveis de Íons de Lítio, TelefonesCelulares e Monitores de Tubos de Raios CatódicosRESUMOO avanço da tecnologia e o surgimento de novos equipamentos eletrônicos fazem com que a cadaano haja um aumento considerável no descarte destes equipamentos. Este descarte quando realizadode forma incorreta, em aterros ou lixões, provoca a contaminação do solo e das águas, pois osWEEE's são constituídos de vários componentes com alta toxicidade, como metais pesados, solventesorgânicos e compostos geradores de dioxinas e furanos. Visando obter um melhor conhecimentosobre a composição destes equipamentos foi realizada a caracterização de baterias de íons de lítio,telefones celulares e CRT's. Polímeros, metais e vidros foram os principais componentes encontradosnos equipamentos estudados.PALAVRAS-CHAVE: REE ; reciclagem de baterias e materiais eletrônicos; gestão ambiental.ABSTRACTThe advancement of technology and the emergence of new electronics has caused a considerableincrease in the disposal of such equipment. The improperly discard in landfills or dumps causecontamination of soil and water. The WEEE's (waste electrical and electronic equipment) consist ofseveral compounds with high toxicity, such as heavy metals, organic solvents and compounds thatgenerate dioxins and furans. In order to obtain a better understanding of the composition of thisequipment a characterization of lithium-ion batteries, cell phones and CRT (cathode ray tube) wascarried outs. Polymers, metals and glass were the main components found in equipment studied.KEYWORDS: REE; batteries and electronic materials recycling; environmental management.Angela Cristina KasperMestranda em Engenharia de Minas,Metalúrgica e de Materiais - PPGEM - UFRGSE-mail: angelakasper@globo.comRodrigo Calçada da CostaMestrando em Engenharia de Minas,Metalúrgica e de Materiais - PPGEM - UFRGSPablo Araújo de AndradeMestrando em Engenharia de Minas,Metalúrgica e de Materiais - PPGEM - UFRGSHugo Marcelo VeitProfessor Adjunto-Engenharia de Matérias-UFRGSAndréa Moura BernardesProfessora Adjunta-Engenharia de Materiais-UFRGSUniversidade Federal do RioGrande do SulLACOR - Laboratório de Corrosão, Proteçãoe Reciclagem de MateriaisAv.Bento Gonçalves,9500-Setor 4-Prédio 74-Campus do Vale-Porto Alegre/RS-CEP:91501-970-Fone:(51) 3308-9425Revista Brasileira de Ciências Ambientais - Número 12 - Abril/2009 9 ISSN Impresso 1808-4524 / ISSN Eletrônico: 2176-9478
INTRODUÇÃOSegundo dados da UNEP (UnitedNations Environment Programme) a cadaano, são gerados de 20 - 50 milhões detoneladas de resíduos de equipamentoselétricos e eletrônicos (WEEE - wasteelectrical and electronic equipment) em todoo mundo. Somente no Brasil, são descaradascerca 500 mil toneladas de sucata eletrônicapor ano (UNEP, 2005).As sucatas eletrônicas são formadaspor aparelhos eletrônicos como bateriasrecarregáveis ou não, celulares, placas decircuito impresso (placa mãe, de rede, demodem e de vídeo) presentes emcomputadores, além de monitores,impressoras, aparelhos de áudio e vídeoportáteis, etc., que chegaram ao final da suavida útil por falhas no funcionamento ou porobsolescência tecnológica.No início dos anos 80, um novosegmento no mercado de pilhas e bateriaspassou a ser estudado: o de bateriasportáteis recarregáveis. A partir de então,ano após ano, surge no mercado um novoproduto com melhor desempenho e menorcusto. Foi assim quando começaram a serdesenvolvidas as baterias de NiCd, seguindopara as baterias de NiMH para, por fim,chegar no desenvolvimento das baterias deíons de lítio e lítio-polímero.A partir dos anos 90, as baterias deNiCd e de NiMH foram perdendo espaço nomercado para as baterias de íons de lítio emfunção de suas características. As baterias deíons de lítio apresentam maior densidadeenergética, baixíssima taxa de autodescarga,ausência do efeito memória, maiorsegurança no manuseio e toxicidadereduzida. Além disso, apresentam longosciclos de vida e são extremamente leves,permitindo que sejam projetadas para teremmassa e tamanhos reduzidos (BUSNARDO etal., 2007).Hoje elas são utilizadas em diversosequipamentos eletrônicos tais comotelefones celulares, laptops, marca-passos,mp3 players, brinquedos eletrônicos,câmeras digitais e filmadoras, dominando osegmento das baterias portáteisrecarregáveis, com vendas superiores a US$9,66 bilhões anuais. Ademais, além dasaplicações anteriores, projeta-se suautilização em larga escala em veículoselétricos, menos agressivos ao meioambiente,podendo elevar o comércio debaterias ao patamar de US$ 23 bilhões porano em 2020 (YASU, 2009).Outro mercado em franca expansãoé o mercado de aparelhos de telefonescelulares. Segundo dados da ANATEL(Agência Nacional de Telecomunicações) noBrasil existem atualmente mais de 154 demilhões aparelhos celulares em uso, nomundo este número estaria em 4 bilhões deaparelhos (ANATEL, 2009).Estima-se que o tempo médio paratroca de um aparelho celular seja de menosde dois anos, o que significa dizer que doscelulares fabricados anualmente, entre 10 e20% entram em inatividade a cada ano, ouseja, seriam cerca de 3 mil toneladas decelulares obsoletos a caminho dos lixões eaterros sanitários (MAWAKDIYE, 2007).Do ponto de vista toxicológico eambiental os telefones celulares contêm umgrande número de substâncias perigosas quepodem poluir o ar quando queimados e osolo e a água quando lixiviados e/oudispostos em aterros. Estas substânciastóxicas incluem arsênio, chumbo, cádmio,cobre, níquel, entre outras presentes nasplacas de circuito impresso (MOST, 2003) e(IPIM, 2003). Tanto o plástico das carcaças,quanto das PCI's são susceptíveis de contercompostos orgânicos de bromo, utilizadoscomo retardadores de chama, alem deoutros componentes que podem representarameaça devido a formação de dioxinas efuranos gerados durante a queima semcontrole de gases (WU et al, 2008).Da mesma forma, a evolução doscomputadores, a integralização de pessoasem rede diminuindo o espaço físico, aconstituição de sistemas inteligentes,telecomunicações por satélite, dentre outrasespecializações na área de tecnologia dainformação, proporcionam maiorflexibilidade na atuação pessoal eprofissional dos indivíduos. A informáticaoferece subsídio as demais áreas naaquisição de conhecimento, proporcionandocada vez mais agilidade na execução detarefas necessárias à vivência do homem. Autilização inconsciente da tecnologia podegerar várias consequências, sendo umadelas, a poluição eletrônica que, com seuscomponentes químicos causa poluição nomeio ambiente e danos à saúde(MARTINS,2008).Das partes que constituem umcomputador, a que menos atrai interessepara a reciclagem é o monitor devido a suagrande quantidade de componentes, entreeles substâncias consideradas perigosascomo por exemplo o chumbo e o bário(RIBEIRO, 2008). A substituição de monitoresCRT por monitores LCD têm provocado umrápido aumento na quantidade de peçasdescartadas. Segundo estudos da ONU, ageração de lixo eletrônico deve alcançarpatamares de até 500 % superiores aospatamares de 2007 em países como a Índiae a China até 2020.Além da quantidade de resíduosgerados outros fatores que devem serlevados em conta e que tornam a reciclagemuma solução viável e eficaz são apossibilidade de inibir a contaminação domeio ambiente com substâncias perigosascontidas nas sucatas (metais pesados) e apossibilidade de recuperação de metais deinteresse econômico como cobre, estanho,prata e ouro (PETRANIKOVA, 2009).Este trabalho teve por finalidadecaracterizar as sucatas eletrônicasprovenientes de baterias de íons de lítio,aparelhos de telefones celulares e monitoresde tubos de raios catódicos a fim de verificaros materiais presentes nestes resíduos,obtendo assim um maior conhecimento dosWEEE's (waste electrical and electronicequipment).EXPERIMENTALCaracterização dos eletrodos das bateriasde íons de lítioPara caracterizar os componentespresentes nas baterias de íons de lítio, asbaterias esgotadas de íons de lítioselecionadas foram abertas manualmente etiveram seus componentes separados,classificados e devidamente pesados. Aabertura e a separação dos componentesforam realizadas conforme técnicas jádescritas (DORELLA & MANSUR, 2005;MANTUANO et al., 2006).Para a caracterização dos materiaisdo cátodo e do ânodo, foram realizadasRevista Brasileira de Ciências Ambientais - Número 12 - Abril/2009 10 ISSN Impresso 1808-4524 / ISSN Eletrônico: 2176-9478
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