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Agência Estado

IPT desenvolve forno a plasma para reciclagem de alumínio

Publicado em 25 março 2002

Por Janaína Simões
Um forno que se aquece com plasma, ao invés de gás, e que recicla alumínio com menos prejuízo ao meio ambiente e diminui os custos de destinação de resíduos foi desenvolvido pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT), em parceria com a Associação Brasileira do Alumínio (Abal) e com a Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli/USP). Segundo Antônio Carlos da Cruz, pesquisador do Laboratório de Plasma da Divisão de Mecânica e Eletricidade do IPT, o protótipo está operando como demonstrador da tecnologia para as empresas de alumínio. "Iniciamos a operação visando o treinamento do pessoal que opera o forno no IPT e agora vamos para a fase 2, a da implementação da tecnologia nas empresas", afirma. O desenvolvimento e componentes do forno são totalmente nacionais. A diferença dessa tecnologia em relação às já existentes é o uso do plasma, definido pelos cientistas como o quarto estágio da matéria. Quando se aquece um material, ele muda do estágio sólido para o líquido. Continuando a esquentar, ele se transforma em gás. Quando o aquecimento de um gás continua, chega-se ao tal quarto estágio, o plasma, um gás que pode ser condutor de corrente elétrica. "Se você continua aquecendo um gás, ele se ioniza, você dá cargas para as partículas, gerando elétrons e íons positivos. Assim ele se torna condutor de eletricidade e funciona como uma resistência elétrica", explica. O processo acontece em temperaturas muito elevadas, entre 5.000 e 15.000 graus Celsius, gerando o plasma térmico, que tem interesse industrial, e faz a conversão da energia elétrica para a energia térmica. O que acontece no forno seria um processo semelhante ao que ocorre com um secador de cabelo: o ar passa pelo tubo do aparelho, e a resistência esquenta o ar. Só que o ar que passa seria o alumínio, a resistência, o plasma e o tubo, o forno. A grande vantagem é que no forno movido a plasma se elimina o máximo possível a presença do oxigênio na combustão. Quando se produz o alumínio, de 1% a 2% se perde por conta da oxidação, o que é chamado de borra branca. Nela consta também o alumínio metálico, que é de interesse da indústria. Cruz trabalhou em uma pesquisa para a Hydeo-Québec, empresa canadense, que estudava uma maneira de recuperar esse alumínio da borra, usando um forno parecido. O pesquisador buscou, então, usar um princípio semelhante para as indústrias de reciclagem do alumínio. "No Brasil, essa borra é tratada como resíduo. A indústria tem dois caminhos: ou vende a borra ou contrata um serviço de recuperação das empresas que fazem reciclagem", aponta. Começa, então, o problema: para evitar a oxidação, e diminuir a perda do alumínio metálico, faz-se um banho de sal, usando-se normalmente cloreto de potássio e cloreto de sódio. Esse sal é incorporado à borra, que é classificada como resíduo classe 2, o que obriga as empresas a depositá-la em um aterro industrial, um processo caro. O sal, altamente poluente, também é usado no processo de reciclagem do alumínio. Ao invés de usar o sal para diminuir a oxidação, os pesquisadores do IPT optaram por mudar o processo de aquecimento, eliminando o uso do oxigênio. Para isso, usam o gás argônio, que é aquecido até virar o plasma que vai esquentar o forno e provocar a fusão do alumínio. Numa etapa posterior, o IPT vai pesquisar o uso do nitrogênio. A pesquisa contou com investimentos da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), e das empresas que formam a Abal - Alcoa, CSM, Latasa, Metalur, Servibrás e Sumesa. As empresas investiram R$ 192.700,00 e a Fapesp R$ 161.924,00. A Alcoa também disponibilizou uma equipe de segurança para dar treinamento na operação do forno, além de ceder a borra de alumínio para os primeiros ensaios, em conjunto com a Servibrás. Trabalham na pesquisa dois doutores, um mestre, um pesquisador que está fazendo mestrado e outro doutorado. Por um período de 18 meses, o IPT poderá ceder a tecnologia apenas para as empresas participantes do consórcio. O que for gerado de patentes e royalties também deverá ser dividido entre o instituto e as companhias participantes. Há muitas fontes de alumínio que pode ser reciclado, desde latinhas de bebida e alimentos, até blocos de motor, aparas de alumínio, utensílios domésticos, esquadrias, até blocos de motor de carros.