Estudo Sobre o Impacto de Baterias de Telefone Celular

Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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1. INTRODUÇÃO
A Internet e a telefonia celular móvel são os meios de comunicação que certamente
irão prevalecer nos próximos anos e, no momento, passam por um dinâmico
aperfeiçoamento tecnológico. No Brasil, devido às grandes distâncias e ao custo de
implantação de uma linha fixa, é provável que alguns locais sejam acessados
exclusivamente por telefones celulares (www.epoca.com.br).
Os telefones celulares comercializados no Brasil utilizam baterias recarregáveis de
níquel-cádmio (Ni-Cd), níquel-metal-hidreto (NIMH) e lítio-íon (li-íon). Por falta de
esclarecimento à sociedade sobre a magnitude do risco de lançar estes tipos de
baterias no lixo doméstico, milhões destas baterias tiveram esta destinação.
O descarte de baterias de telefone celular no lixo doméstico está proibido pela
Resolução CONAMA n.º 257 de 1999. Após esta resolução, foi implantada uma
estrutura de coleta provisória pelos fabricantes, montadores e operadoras. Até o
momento pode-se identificar que ainda faltam o treinamento dos lojistas,
implantação de estratégias definitivas de coleta e divulgação de programas com esta
finalidade através dos meios de comunicação.
O sucesso de programas para o descarte de baterias de telefone celular esgotadas
também depende da disponibilidade de pontos de coleta e da conscientização
ambiental dos usuários. Os resultados alcançados na campanha de recolhimento
realizada no Rio de Janeiro entre julho de 1998 e junho de 1999 sugerem que as
baterias de telefone celular esgotadas provavelmente estão sendo armazenadas em
casa ou lançadas no lixo doméstico (www.minc.com.br) (www.epoca.com.br).
As baterias armazenadas ou descartadas de forma inadequada podem vazar
liberando produtos tóxicos e corrosivos. Quando dispostas em aterros de resíduos
sólidos urbanos, o níquel e o cádmio presentes nas baterias de telefone celular
contaminam o solo, a água, as plantas consumidas pelos seres vivos e através da
cadeia alimentar chegam ao homem.
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Muito embora as baterias estejam cada vez menores e utilizem componentes menos
impactantes ao meio ambiente, o risco ambiental provocado pela destinação
inadequada das baterias de telefone celular continuará a existir, pois o
volume
descartado é proporcional ao número de telefones celulares em uso. Somente a
Nokia introduz no mercado mundial cerca de 2 milhões de telefones celulares por
semana. (www.uol.com.br/networkworld/wt)
No Brasil os dados sobre produção, coleta e reciclagem de baterias de celular não
estão disponibilizadas nos sites dos fabricantes ou montadores, nem são divulgados
pelas operadoras de telefonia celular móvel, pela Associação Nacional de
Prestadores de Serviço Móvel Celular - ACEL ou pela Agência Nacional de
Telecomunicações – ANATEL. Na falta destes números, o governo, organizações
não governamentais, universidades, importadores, fabricantes e operadoras suprem
os meios de comunicação com informações pontuais que não delimitam a extensão
do problema.
Durante o transcorrer do trabalho tentou-se estabelecer contatos com o reduzido
grupo de pesquisadores brasileiros, identificados como detentores de conhecimento
sobre baterias de telefone celular, porém não houve retorno. Também não foram
identificados artigos científicos sobre os impactos ambientais dessas baterias no
Brasil.
Os órgãos ambientais municipais, estaduais e federais não dispõem de informações
que permitam quantificar os volumes das baterias de Ni-Cd e NiMH que foram ou
continuam sendo destinados aos lixões e aterros sanitários. Os únicos dados
divulgados pelo Ministério do Meio Ambiente – MMA, sobre o assunto são: a
estimativa de que no período compreendido entre os anos 1996 e 1999, 11
toneladas de baterias de telefone celular foram dispostas no lixo doméstico; em
1997, 80% das baterias eram de Ni-Cd, 12% de NiMH e 8% de Li - íon e, em junho
de 2000, ainda existem 5,5 milhões de telefones celulares com baterias de Ni-Cd
(www.mma.gov.br).
As baterias de Ni-Cd, NiMH e Li-íon também são utilizadas em câmeras de vídeo,
telefones sem fio, brinquedos eletrônicos e ferramentas, porém o objetivo deste
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trabalho está restrito ao estudo dos impactos ao meio ambiente provocados pelas
baterias de telefones celulares.
No Capítulo 2 é apresentada a evolução da pilha até as atuais baterias de lítio-íon e
um breve histórico sobre o desenvolvimento dos sistemas móveis de telefonia
celular, no Brasil e no mundo.
No capítulo 3 são apresentadas informações sobre a ocorrência, características,
propriedades, aspectos toxicológicos e impactos ao meio ambiente provocados pelo
cádmio, níquel e lítio que são constituintes das baterias de telefone celular.
No capítulo 4 são apresentadas informações sobre a estrutura, componentes
principais, reações e funcionamento das baterias de níquel-cádmio, níquel metal
hidreto e lítio-íon que atualmente estão disponíveis no mercado brasileiro.
No capítulo 5 são apresentados comentários sobre os instrumentos legais que
tratam do transporte, armazenamento, reciclagem, tratamento e destinação das
baterias de telefones celulares.
No capítulo 6 são apresentadas informações sobre a coleta, destinação, reciclagem
e rotas de dispersão para os metais cádmio e níquel no Brasil.
No capítulo 7 são apresentadas sugestões para um programa de educação
ambiental, com base nas ações desenvolvidas pelo Brasil e por outros países que
dispõem de legislação específica sobre coleta, transporte, armazenagem e
beneficiamento dos resíduos cádmio e níquel.
No capítulo 8 são apresentadas as conclusões do estudo e as recomendações para
futuros trabalhos.
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2. HISTÓRICO
2.1. Antecedentes
Durante uma aula de anatomia, em 1780, Luigi Galvani observou que as pernas de
uma rã, que estava sendo dissecada sobre uma placa de metal, contraíam-se
sempre que tocadas pelo bisturi. Por onze anos Galvani estudou minuciosamente os
músculos e nervos deste batráquio e a resposta encontrada para o fenômeno foi à
existência de eletricidade animal. Explicação que não convenceu a Alessandro
Volta.
Este professor de física entendia que as contrações tinham sido geradas pelo
contato entre os dois metais e mais alguma coisa que ele não sabia o que era.
Somente em 1800, após empilhar alternadamente discos de cobre e zinco
entremeados por discos de mata-borrão embebidos em água salgada, Volta pôde
concluir que, em presença de solução eletrolítica, o zinco tornava-se positivo devido
à perda de elétrons, enquanto que o cobre tornava-se negativo por assimilá-los.
Estava criada a primeira pilha que teoricamente tinha a capacidade de produzir
eletricidade enquanto os discos de cobre e zinco não fossem consumidos durante a
reação química. Porém, na prática, verificava-se que a
intensidade da corrente
elétrica era reduzida, devido ao aumento da resistência interna à passagem dos
elétrons e à formação de uma voltagem oposta à principal, causada pelo acúmulo
das bolhas de hidrogênio em torno dos discos de cobre. Ao desligar o circuito, as
bolhas de hidrogênio desapareciam, porém retornavam sempre que a pilha era
usada novamente.
As questões a respeito deste fenômeno denominado polarização persistiram até
1836, quando Jonh Frederic Daniell, utilizando uma membrana porosa, manteve
separadas as soluções de ácido sulfúrico e sulfato de cobre onde eram mergulhados
os eletrodos de zinco e de cobre respectivamente. Três anos mais tarde, William
Grove simplificou o processo de Daniell, substituindo o eletrodo de cobre por platina,
devidamente circundada por um tubo poroso contendo ácido nítrico em seu interior.
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Desde 1865, Georges Leclanché fazia uso do bastão de carvão como eletrodo
positivo e do dióxido de manganês em pó como despolarizante. Sua primeira pilha,
patenteada em 1868, era composta por uma placa de zinco como eletrodo negativo,
por um bastão poroso contendo carvão esmagado mais dióxido de manganês como
eletrodo positivo e por uma solução de cloreto de amônio como eletrólito. A
substituição do cloreto de amônio por cloreto de zinco aconteceu nove anos depois e
com esta alteração Leclanché evitou que as pilhas descarregadas liberassem água.
A pilha do tipo “seca” foi criada em 1886, com a substituição da solução líquida
por
uma
pasta
envoltório e, ao
úmida
ou
gelatinosa
e
a
utilização
do
zinco
como
mesmo tempo, eletrodo negativo (www.members.xoom.com)
www.geocities.com/capecanaveral).
As baterias recarregáveis, conhecidas como baterias alcalinas de acúmulo, foram
inventadas em 1899 por Jungner e aperfeiçoadas por Edson em 1914. Entretanto, o
seu uso e evolução tecnológica só aconteceram a partir de 1949, quando Neumann
inventou as pilhas completamente lacradas (www.motorola.com).
2.2. Desenvolvimento da telefonia celular
A operação dos primeiros sistemas de telefonia celular aconteceu em 1981 na
Arábia Saudita e Suécia através do padrão Nordic Mobile Telecomunications – NMT.
Porém, a difusão da tecnologia para os diversos países, inclusive para o Brasil,
ocorreu devido à implantação da indústria de telefonia celular nos EUA em 1982 e à
aplicação do padrão Advanced Mobile Phone System – AMPS na cidade de Chicago
no ano seguinte. O primeiro sistema celular analógico a funcionar no Brasil foi
implantado em 1990 na cidade do
Rio de Janeiro (www.telespcelular.com.br)
(www.telefonicacelular-rs.net.br) (www.openlink.com.br)
Em 1994 o Brasil possuía cerca de 800 mil telefones celulares analógicos. Nesta
época, as baterias de Ni-Cd eram absolutas no mercado devido ao alto custo das
baterias de NiMH, desenvolvidas pela Panasonic desde 1989. O acesso às baterias
de Li-íon, introduzidas no mercado pela Motorola em 1993, só foi viabilizado a partir
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de 1997, quando o seu custo tornou-se acessível aos usuários brasileiros
(www.epoca.com.br) (www.jornal.atarde.com.br) (www.motorola.com).
Em 1998, existiam no Brasil
4,7 telefones celulares para cada 100 habitantes.
Segundo a ANATEL, entre novembro de 1998 e novembro de 1999, entraram em
funcionamento 6 milhões de novos aparelhos. Permanecendo esta taxa de
expansão estimulada pelos baixos preços torna-se difícil imaginar que em um país
“continental” como o Brasil, possa haver controle sobre o destino das baterias
substituídas,
principalmente
porque
no
início
do
ano
2.000
já
existiam
15 milhões de telefones celulares em funcionamento (www.jornal.atarde.com.br)
(www.epoca.com.br).
No Brasil, devido à crescente produção e diversidade tecnológica resultante da
concorrência entre os grandes fabricantes, os aparelhos celulares, que em 1990
custavam cerca de US$20,000. 00, tiveram uma drástica redução em seus preços
(tanto que em dezembro de 1999 alguns modelos podiam ser encontrados a menos
de US$100.00). A evolução no consumo deve-se também às ofertas para
substituição de aparelhos analógicos por digitais, aos baixos preços dos celulares
pré-pagos e às restrições impostas pelos sistemas Code Division Multiple Access –
CDMA, Time Division Multiple Access -TDMA e Groupe Speciale Mobile - GSM, que
exigem aparelhos com tecnologias distintas.
Devido à evolução na
tecnologia das telecomunicações, existe uma crescente
demanda por telefones celulares. A banda “C”, que está sendo implantada no Brasil,
utiliza o sistema Groupe Speciale Mobile – GSM que, exige aparelhos com acesso à
internet via Wireless Aplication Protocol – WAP. Estes novos telefones celulares, que
começam a ser ofertados como substitutos dos modelos básicos de segunda
geração, brevemente serão substituídos por aparelhos de terceira geração – 3G,
previstos
para
chegarem
ao
Brasil
em
2.001
(www.istoe.com.br)
(www.uol.com.br/networkworld/wt).
As baterias de telefone celular não possuem um design multi-modelo e a cada
lançamento do fabricante geralmente aumentam ou diminuem de tamanho ou
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espessura. Ao adquirir um novo modelo de telefone celular, o usuário descarta as
baterias que possuía, independente de estarem perfeitas ou não.
Segundo a ANATEL em junho de 2.000 existiam 12,38 milhões de usuários da
banda “A” e 5,47 milhões de usuários da banda “B”, ou seja no mínimo 17,85
milhões de baterias de telefones celulares em uso (www.anatel.gov.br).
Considerando que a internet de bolso já é uma realidade em muitos países e que o
tráfego de informações via “rede mundial” dobra a cada seis meses, estima-se que
até 2005 mais de um bilhão de pessoas em todo o mundo estejam interligadas. No
Brasil, os telefones celulares batizados como “globais” e os aparelhos de segunda
geração, capazes de reproduzir parte do conteúdo da Internet (Wireless Application
Protocol), convivem com aparelhos reciclados que custam pouco mais que R$100,00
(www.istoe.com.br).
Convém não esquecer que, mesmo na terceira geração de telefones celulares
acelerados pelo padrão W-CDMA e capazes de operar com velocidades entre 384
Kbits/s e 2 Mbits/s, as baterias recarregáveis se esgotarão com o tempo e
necessitarão ser descartadas (www.epoca.com.br).
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3. PRINCIPAIS CONSTITUINTES DAS BATERIAS
As baterias de telefone celular têm como principais constituintes o cádmio, o níquel e
o lítio que conferem as propriedades de armazenamento de energia objeto deste
estudo. Como constituintes secundários tem-se ferro, papelão, plástico, etc.
A seguir são apresentadas informações1 sobre a ocorrência, características,
propriedades, aspectos toxicológicos e impactos ao meio ambiente provocados pelo
cádmio, níquel e lítio que são constituintes das baterias de telefone celular.
3.1. Cádmio
O elemento cádmio foi descoberto em 1817 por F. Strohmeyer, professor de
metalurgia em Goeltingen na Alemanha. Durante experiências que utilizavam
carbonato de zinco, o pesquisador observou que ao aquecer este composto havia o
aparecimento de coloração amarela ao invés da cor esperada, o branco. Após
estudos ele concluiu que esta cor amarelada se referia a um óxido de elemento
desconhecido. Este material amarelado foi separado e seguidamente o metal
desconhecido isolado. Strohmeyer chamou este elemento desconhecido de cádmio
por ter sido extraído do minério cádmia que é rico em carbonato de zinco.
Simultaneamente, o pesquisador K. S. Hermann isolou também um sulfeto de
elemento desconhecido, a partir de um outro minério de zinco. Ele enviou o material
para Strohmeyer que o identificou como sendo o cádmio recém descoberto na forma
de sulfeto.
1
[Sax,1975], [Kirk-Othmer,1978] , [Sittig,1985] ,www.atsdr.cdc.gov, www.if.ufrj.br/teaching/info e
www.scorecard.org/chemical.
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3.1.1 Caraterísticas
O cádmio é um metal de cor branco-prateado, sólido a temperatura ambiente, macio,
dúctil, de estrutura hexagonal, pertencente ao grupo IIIB da tabela periódica. Seu
símbolo químico é o Cd e seu número atômico é 48.
O metal isolado é insolúvel em água, mas solúvel em ácidos. O cádmio não sofre
ataque por soluções aquosas de hidróxidos alcalinos. Seus compostos são sólidos
estáveis e não fundem ou evaporam a temperatura ambiente. Os óxidos e sulfetos
são insolúveis enquanto o cloreto e o sulfeto são solúveis em água.
3.1.2 Propriedades
A estrutura eletrônica do cádmio é 1s22s22p63s23p64s24p64d105s2 o que justifica
algumas de suas propriedades. Seus compostos apresentam em geral número de
oxidação +2, podendo eventualmente apresentar o estado de oxidação +1.
Na tabela 1 são apresentadas as propriedades que caracterizam cádmio.
3.1.3 Ocorrência
O cádmio ocorre naturalmente como elemento na crosta terrestre. Em geral é
encontrado na forma de óxidos, cloretos e sulfetos. É difícil encontrar na forma
elementar, pois ocorre como impureza dos minérios de zinco, cobre e chumbo de
onde é extraído.
Quase todos os depósitos de zinco contêm cádmio, apesar da concentração deste
elemento não ultrapassar a 1%. Também pode ser encontrado em carvão,
combustíveis fósseis, argila e em emissões vulcânicas. O óxido de cádmio é
geralmente encontrado em pequenas partículas em suspensão presentes no ar.
A maior parte do cádmio utilizado na indústria é obtida como produto de processos
eletrolíticos ou de fusão de minérios de zinco, cobre e chumbo.
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Tabela 1: Características do cádmio (Cd):
PROPRIEDADE
Número Atômico
Massa Atômica
Ponto de fusão
Ponto de ebulição
Calor latente de fusão
Calor latente de vaporização
Calor latente de atomização
Calor específico a 20 oC
Calor específico de 321-700 oC
Condutividade elétrica (298K)
Condutividade térmica (300K)
Densidade (298K)
Pressão de vapor (temp. oC)
Tensão superficial (temp. oC)
Viscosidade (temp. oC)
Resistência à tensão
Alongamento
Módulo de elasticidade
Raio atômico
Raio Covalente
Raio do Cd+2
Raio do Cd+1
Eletronegatividade absoluta
Eletronegatividade de Pauling
Eletroafinidade
Polarizabilidade
Energia de ionização Cd0-Cd+1
Energia de ionização Cd+1-Cd+2
Fontes: [Kirk-Othmer,1978] [Sax,1975] [Sittig,1985]
VALOR
48
112,41
321,1
767
6,2
99,7
112,0
25,9
29,7
1,46 x 107
96,8
8.650
0,1013 (382)
1,013 (473)
10,13 (595)
101,3 (767)
564 (330)
598 (420)
611 (450)
2,37 (340)
2,16 (400)
1,84 (500)
1,54 (600)
71
50
49,9
148,9
141
103
114
4,33
1,69
-26
7,2
867,6
1.631
UNIDADE
o
C
C
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
J/molK
J/molK
Ohm-1m-1
W/mK
kg/m3
o
kPa
mN/m
mPas
MPa
%
GPa
pm
pm
pm
pm
eV
kJ/mol
Å3
kJ/mol
kJ/mol
11
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3.1.4 Usos e Aplicações
Além da utilização na fabricação de pilhas e baterias de níquel-cádmio, o cádmio
está presente em outras manufaturas como ligas metálicas, pigmentos, soldas,
plásticos, condutores elétricos, catalisadores, etc.
É muito utilizado na eletrodeposição de uma película protetora em materiais para
aumentar a resistência a corrosão atmosférica. As vantagens de seu uso são as de
apresentar fácil galvanização, alta taxa de deposição, boa resistência à corrosão por
álcalis e por soluções salinas, alta ductibilidade, facilidade de soldagem e por manter
o brilho branco prateado por longo tempo.
É um importante componente em ligas de latão e bronze e, devido às suas
propriedades, pode ser utilizado em soldas metálicas. Também participa na
composição de ligas metálicas utilizadas nos segmentos nucleares, automotivos, de
contactos eletrônicos, de joalheria, etc.
Os compostos de cádmio nas formas de sulfetos, sulfoselenetos e litofane
são
utilizados como pigmentos de plástico, cerâmicas vitrificadas e outros artefatos,
conferindo cores do amarelo, passando pelo laranja e vermelho até o marrom.
Os sais orgânicos de cádmio são utilizados como estabilizantes para o calor e luz
em plásticos e como retardante de descoloração no PVC – policloreto de vinila.
Muitos sais inorgânicos de cádmio e os dialquil cádmio são catalisadores eficientes,
principalmente em reações orgânicas de polimerização.
O cádmio possui uma grande capacidade de absorção de nêutrons térmicos, por
isso é utilizado em centrais nucleares, nas barras de grafite, como controlador do
processo de fissão.
Na indústria eletrônica está presente no fabrico de telas de televisão, fototubos,
células fotovoltaicas e em dispositivos de detenção de radiação.
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Na agricultura, vários desses compostos são utilizados como fungicidas, inseticidas
e nematicidas. O cádmio também pode ser um contaminante de fertilizantes
fosfatados, embora seja encontrado naturalmente em algumas plantas como o
tabaco.
3.1.5 Segurança e Toxicologia
Não se conhece nenhum efeito do cádmio benéfico à saúde, porém vários adversos.
O cádmio pode entrar no sangue por adsorção através do estômago ou intestino
pela ingestão de alimentos ou água e por absorção através dos pulmões pela
inalação. Cerca de 1% a 5% do Cd, que é absorvido pelo sangue, entra pela boca
(mucosas) e 30% a 50%, por inalação (pulmões e aparelho respiratório). Fumo é
uma significante fonte de cádmio por inalação (o tabaco contém Cd).
Uma vez que o cádmio entre no corpo humano, ele é retido, cumulativamente,
podendo causar danos como:
➣ Graves irritações no estômago, iniciando-se com vômitos e diarréia;
➣ Irritações nos pulmões, efizema, podendo chegar ao câncer;
➣ Retenção nos rins podendo chegar à formação de tumores e levar à morte;
➣ Necroses em tecidos do fígado;
➣ Distúrbios neurológicos;
➣ Efeitos no sistema imunológico e no sangue.
➣ Alguns efeitos na fertilidade e teratogênicos ainda estão em estudo.
Existem várias formas de diagnosticar um indivíduo sobre a contaminação por
cádmio: a análise do sangue indica uma exposição recente; a análise da urina
permite indicar a quantidade de Cd presente no corpo. Outra aproximação é a
medida da concentração de Cd no fígado por um processo de ativação de nêutrons.
O inconveniente deste método é o alto custo.
A quantidade de
cádmio necessária para causar efeitos adversos às pessoas
depende da forma química e física do elemento. Alguns compostos se dissolvem
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mais facilmente em água sendo eliminados, outros são mais solúveis nas gorduras
do corpo sendo acumulados e mais tóxicos.
Segundo a Agency for Toxic Substances and Disease Registry - ATSDR, baseada
em avaliações em humanos, estima-se o limite de exposição por inalação em 1
µg/m3 (0,001 mg/m3) de Cd. Para inalação de compostos solúveis estima-se um
limite de 0,05 mg/kg (3,5 mg para adultos). Exposições prolongadas a teores de
0,005 mg/kg/dia (0,35mg/dia para adultos) podem causar sérios danos à saúde.
A exposição ao cádmio através de alimentos, água e ar em níveis normais não
provoca danos à saúde da maior parte das pessoas. Por exemplo, segundo a
ATSDR, uma dieta contendo 0,0004 mg/kg/dia de Cd é dez vezes menor que a
quantidade necessária para provocar danos ao fígado.
A Environmental Protection Agency - EPA estabelece, para água potável, o nível
máximo de contaminante MCL (Maximum Contaminant Level) em 0,005mg/L (5
µg/L) e o nível para o MCLG (Maximum Contaminant Level Goal) em 0,005mg/L (5
µg/L).
A Ocupational Safety and Health Administration - OSHA estabelece os teores de
cádmio em local de trabalho: 200 µg/m3 em material particulado e 100 µg/m3 em
fumaça.
Segundo recomendações da Organização Mundial de Saúde o corpo humano não
deve absorver mais que 1 µg de cádmio por quilo corpóreo diariamente.
3.1.6 Impacto ao Meio Ambiente
Pode-se encontrar naturalmente pequenas quantidades de cádmio no ar, água, solo
e alimentos. Em geral, é encontrado em sedimentos associado a minerais de
carbonato na forma de sólidos estáveis ou co-precipitado com óxido de ferro
hidratado. O cádmio pode ser ressuspenso do sedimento por ação biológica.
Encontra-se o cádmio adsorvido na superfície de materiais como a argila ou matéria
orgânica em que pode ser bioacumulado, liberado por dissolução ou por processos
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físicos quando os sedimentos são agitados (exemplo: correntes, ondas, turbulências)
ou artificialmente por flotação.
O cádmio encontrado no ar é proveniente de processos de pirometalúrgicos e
eletrolíticos de minérios que o contém como impurezas. Para minimizar e/ou eliminar
sua emissão basta que estes processos sejam realizados em instalações
adequadas, com filtros, precipitadores eletrostáticos e outros equipamentos que
atendam as normas ambientais.
O cádmio também pode ser encontrado em emissões vulcânicas. Quando em
suspensão, o cádmio pode se depositar ao longo do tempo no solo ou na vegetação
e provocar danos à saúde.
Os óxido e sulfeto de cádmio são relativamente insolúveis enquanto que os cloreto e
sulfato são solúveis, propriedade que influencia no impacto ao meio ambiente. A
absorção de compostos de cádmio em solos é fortemente dependente do pH.
Quanto mais ácido o pH maior a dessorção, portanto maior a mobilidade deste
elemento no meio ambiente.
O problema de contaminação do solo por cádmio é mais acentuado não só por sua
presença em minérios como pela contaminação através de fertilizantes fosfatados e
pela deposição de material particulado no ar. Pela ação da chuva em pH, a água
lixívia o metal contaminando o lençol subterrâneo e consequentemente a água
potável. As plantas poderão retirar este cádmio do solo ou da água, retendo-o e
transferindo-o para o ser humano pela alimentação. Os peixes também poderão
retirar o cádmio da água superficial durante sua respiração ou alimentação, retendoo e também o transferindo para o ser humano.
O cádmio pode ser encontrado em sedimentos, porém a quantidade fixada é função
do pH da água e do teor de matéria orgânica. Alguns compostos de cádmio têm sua
adsorção elevada pela presença de alguns compostos, como o tartarato, na matéria
orgânica.
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Não são encontrados compostos voláteis de cádmio no meio aquático, porém, podese estudar a bioconcentração de compostos de sulfato, nitrato e cloreto neste meio,
em organismos aquáticos.
3.2. Níquel
As primeiras informações sobre o níquel datam da Idade Média quando ligas
metálicas de níquel-cobre e zinco eram utilizadas na China. Escavações
arqueológicas encontraram artefatos confeccionados em ligas de níquel datados da
pré-história.
O níquel foi isolado pela primeira vez por Cronstedt em 1751 como metal para
estudos analíticos. Seu nome deriva da palavra alemã “Kupfernickel’ que significa
falso cobre. Em 1804 Richter estudou este metal e fez uma descrição detalhada das
suas propriedades.
Estima-se que na crosta terrestre a concentração de níquel não exceda a 0,01%,
sendo o vigésimo quarto elemento em abundância.
3.2.1 Caraterísticas
O níquel é um metal de cor branco-prateado, sólido a temperatura ambiente,
maleável, dúctil, de estrutura cúbica de faces centradas, pertencente ao grupo VIII
da tabela periódica. Seu símbolo químico é o Ni e seu número atômico é 28.
O metal isolado é insolúvel em água é solúvel em ácidos. Seus compostos são
sólidos estáveis e não fundem ou evaporam a temperatura ambiente.
3.2.2 Propriedades
A estrutura eletrônica do níquel é 1s22s22p63s23p64s24p64d2 o que lhe confere
algumas de suas propriedades. Seus compostos apresentam em geral número de
oxidação +2, podendo eventualmente apresentar o estado de oxidação +3. O níquel
pode formar complexos com estado de oxidação –1, 0, +1, +2, +3 e +4.
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Na tabela 2 são apresentadas as propriedades que caracterizam o níquel.
Tabela 2: Características do níquel (Ni):
PROPRIEDADE
Número Atômico
Massa Atômica
Ponto de fusão
Ponto de ebulição
Calor latente de fusão
Calor latente de vaporização
Calor latente de atomização
Calor específico a 20 oC
Condutividade elétrica (298K)
Condutividade térmica (300K)
Densidade (298K)
Pressão de vapor (temp. oC)
Raio atômico
Raio Covalente
Raio do Ni+2
Raio do Ni+3
Eletronegatividade absoluta
Eletronegatividade de Pauling
Eletroafinidade
Polarizabilidade
Energia de ionização Ni0-N+1
Energia de ionização Ni+1-N+2
Energia de ionização Ni+2-N+3
VALOR
28
58,69
2.732
1.453
17,6
371,8
430
0,44
1,46 x 107
90,7
8.902
1 (1810)
124,6
115
78
62
4,4
1,91
156
6,8
736,7
1.753
3.393
UNIDADE
o
C
C
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
J/molK
Ohm-1m-1
W/mK
kg/m3
mm
pm
pm
pm
pm
eV
o
kJ/mol
Å3
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
Fontes: [Kirk-Othmer,1978] [Sax,1975] [Sittig,1985]
3.2.3 Ocorrência
O níquel ocorre naturalmente como elemento na crosta terrestre. Em geral é
encontrado na forma de sulfuretos, silicatos e arsenetos. Os principais do sulfureto
de níquel são a pentlandite, amilerite, a polidinite e a siegenite, encontrados no
Canadá, ex-URSS, Nova Caledônia, Cuba e EUA. Os silicatos garnierite e limonite
niquelífera são encontrados no Canadá, ex-URSS, África do Sul, Finlândia e EUA. O
níquel também é encontrado em minérios de arsenetos como a nicolite, gersdorfite,
cloantite e a anabergite.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
18
O níquel e seus compostos podem ser detectados em todas as partes do meio
ambiente como em plantas e animais utilizados em consumo humano, no ar, água
potável, rios, lagos, oceanos e no solo.
A maior parte do níquel utilizado na indústria é obtido por processos
pirometalúrgicos, hidrometalúrgicos, eletrolíticos, por reação com o monóxido de
carbono de seus minérios ou por reciclagem.
3.2.4 Usos e Aplicações
O níquel é utilizado nas pilhas e baterias recarregáveis de níquel-cádmio e de
niquel-metal hidreto. As baterias de Ni-MH armazenam o dobro da quantidade de
energia armazenada nas de Ni-Cd, com uma voltagem similar, sendo mais
compactas, leves e menos agressivas ao meio ambiente.
Compostos de níquel no estado de oxidação zero são estáveis e o composto de
maior interesse é o carbonilo Ni(CO)4, líquido incolor volátil utilizado em banhos de
niquelagem. A niquelagem é um processo importante de revestimento de peças
metálicas com fins decorativos e de proteção contra a corrosão.
Outros compostos de interesse são utilizados como o sulfato de níquel em soluções
de niquelagem, o acetato como catalisador e mordente na indústria têxtil, o formiato
como
intermediário
na
obtenção
de
alguns
tipos
de
catalisadores,
o
isodecilortofosfato e o naftenato como aditivos de óleos de motores e de
lubrificantes, etc.
O níquel também forma muitos compostos complexos de interesse comercial como o
di-butilditiocarbamato,
inibidor
de
oxidação
da
borracha
sintética,
o
bis-
dimetilglioximato, utilizado como pigmento em produtos de beleza, a ftalocianina,
usada como pigmento de cor azul na indústria de corantes, o niqueloceno que é um
catalisador organometálico, entre outros.
A maior parte do níquel produzido é destinado à fabricação de ligas metálicas como
o aço inoxidável de ampla utilização, aços especiais na indústria aeronáutica, cupro-
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
19
níquel, usado na cunhagem de moedas, cromo-níquel, em cutelaria, ferro-níquel e
cobre-níquel-zinco, em objetos domésticos.
Uma importante aplicação do níquel são os catalisadores de Níquel-Raney,
utilizados na obtenção de vários compostos orgânicos.
3.2.5 Segurança e Toxicologia
Estudos mostram que pequenas quantidades de níquel são essenciais para o
crescimento e reprodução de animais, portanto acredita-se que este conceito possa
ser extrapolado para o ser humano.
O dano mais freqüente à saúde humana é a alergia de contato (na pele). Pesquisas
estatísticas indicam que de 2,5 a 5% da população apresentam este tipo de alergia.
Uma exposição prolongada ou freqüente a este metal e seus compostos, ou através
de produtos que o contenham, pode desenvolver o processo alérgico por
sensibilização.
Embora menos freqüente, pessoas podem ter ataques asmáticos em decorrência da
exposição.
O níquel está presente em vários vegetais, frutas, grãos, alimentos marinhos, leite
materno e de vaca, entre outros, chegando ao ser humano pela dieta alimentar. O
nível de níquel destes alimentos pode ser elevado em função da utilização de alguns
fertilizantes no processo de plantio até colheita, ou pelo uso de utensílios domésticos
que o contenham durante o preparo da alimentação.
O níquel pode entrar no corpo por via oral, ou seja, pela alimentação ou ingestão de
água contaminada. Poeiras ou partículas contendo níquel podem ser admitidas nas
vias respiratórias durante a respiração, porém as quantidades e efeitos são
menores. Material particulado contendo níquel
pode chegar aos pulmões,
depositando-se, ou através destes, chegar ao sangue. Os efeitos causados são
função da solubilidade do composto de níquel
assimilados nos fluidos do
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
20
organismo. Fumo é uma significante fonte de níquel por inalação (o tabaco contém
Ni).
Uma vez que o níquel entre no corpo ele pode causar danos como:
➣ Ataques asmáticos;
➣ Irritações nos pulmões, redução da função pulmonar;
➣ Bronquite crônica;
➣ Reações alérgicas;
➣ Estomatites e problemas no fígado e no sangue (para altas ingestões);
➣ Alguns estudos indicam que compostos de níquel são cancerígenos.
Pode-se diagnosticar a presença de níquel em um indivíduo através de exames de
urina, fezes e sangue, porém associar a sua presença a uma determinada fonte de
contaminação é difícil, pois tanto a alimentação como a água contém
freqüentemente pequenos teores deste metal.
A quantidade de
níquel necessária para causar efeitos adversos às pessoas
depende da forma química e física do elemento. Alguns compostos se dissolvem
mais facilmente em água sendo eliminados, não potencializando prováveis efeitos
tóxicos.
A EPA indica que os níveis de concentração de níquel na água potável consumida
durante 10 dias não deve ultrapassar a 1,0 mg/L para crianças e 3,5 mg/L de Ni
para adultos.
A OSHA estabelece o teor máximo de níquel no ar em local de trabalho não deve
ultrapassar a 1,0 µg/m3 para jornada de trabalho.
A National Istitute for Occupational Safety Health - NIOSH recomenda que os
trabalhadores não podem ser expostos a concentrações superiores a 15 µg/m3
durante a jornada de trabalho.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
21
3.2.6 Impacto ao Meio Ambiente
Pode-se encontrar naturalmente pequenas quantidades de níquel no ar, água, solo e
alimentos.
O níquel encontrado no ar é proveniente de processos de eletrodeposição e de
fusão de minérios que o contém como impurezas. Para minimizar e/ou eliminar sua
emissão basta que estes processos sejam realizados em instalações adequadas,
com filtros e outros equipamentos que reduzam ou eliminem os impactos ambientais.
O níquel em suspensão pode se depositar, ao longo do tempo, no solo e na
vegetação e provocar danos à saúde através da cadeia alimentar.
A contaminação do solo por níquel é mais acentuada por sua maior presença em
minérios, pela contaminação oriunda de fertilizantes fosfatados, pela deposição de
material particulado no ar. Em ambientes com pH ácido, a chuva lixívia o metal
presente no solo contaminando o lençol subterrâneo e consequentemente a água
potável. As plantas retiraram este níquel do solo ou da água, retendo-o e
transferindo-o para animais e para o ser humano pela alimentação. Os peixes
podem retirar o níquel da água superficial durante sua respiração ou alimentação,
retendo-o e também o transferindo para o ser humano.
3.3. Lítio
Em 1817, ao estudar o mineral petalite, Arfwedson identificou o lítio sem, contudo
conseguir isolá-lo. Em 1855, Bunsen e Matthiessen conseguiram isolar o lítio através
de uma eletrólise do cloreto de lítio no estado fundido.
O nome lítio é oriundo da palavra grega que significa pedra. Na época acreditava-se
que este elemento só estava presente em pedras.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
22
3.3.1 Caraterísticas
O lítio é um metal de cor branco-prateado, sólido a temperatura ambiente, de
estrutura cristalina cúbica de corpo centrado, altamente reativo, pertencente ao
grupo IA da tabela periódica e é encontrado naturalmente na forma de 2 isótopos, o
7
Li (92,4% de abundância) e o 6Li (7,6% de abundância). Seu símbolo químico é o Li
e seu número atômico é 3.
O metal isolado é facilmente oxidado e reage violentamente com água liberando
hidrogênio. A reação do lítio com o hidrogênio é imediata gerando o LiH que é
altamente estável. Reage violentamente com ácidos inorgânicos. Possui grande
solubilidade em amônia à temperatura ambiente e reage com halogênio emitindo luz.
3.3.2 Propriedades
A estrutura eletrônica do lítio é 1s22s1, metal alcalino, o que lhe justifica algumas de
suas propriedades. Seus compostos apresentam em geral número de oxidação +1.
Na tabela 3 são apresentadas as propriedades que caracterizam o lítio.
3.3.3 Ocorrência
O lítio não ocorre naturalmente como elemento na crosta terrestre. Em geral, é
encontrado como impureza em vários minérios, rochas, solos e em muitas águas
naturais. Estima-se que o lítio esteja presente na crosta terrestre na ordem de
0,004%, no oceano em torno de 0,18ppm, e em muitas águas e em muitas
salmouras, esteja superior a 1000ppm. É obtido principalmente da espudomena (LiAlSi2O6), lepidolite (K(Li,Al)3(Si,Al)4O10(F,OH), ambligonite, petalite (LiAlSi4O10) e
escriptite que são silicatos de lítio.
A espudomena é o mineral onde o lítio é encontrado em maiores teores (1 a 2%) e
em maior abundância. O lítio é retirado deste mineral por extração e flotação para
produção de químicos. Em geral o lítio metal é obtido por eletrólise.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
23
Os sais de lítio também são detectados nas cinzas de muitas plantas, no tabaco, no
leite e em outras fontes de sais minerais.
Tabela 3: Características do Lítio (Li):
PROPRIEDADE
Número Atômico
Massa Atômica
Ponto de fusão
Ponto de ebulição
Calor latente de fusão
Calor latente de vaporização
Calor latente de atomização
Calor específico a 25 oC
Calor específico de 180,5 oC
Condutividade elétrica (298K)
Condutividade térmica (300K)
Densidade (298K)
Pressão de vapor (temp. oC)
Linhas de espectro
Raio atômico
Raio Covalente
Raio do Li+1
Eletronegatividade absoluta
Eletronegatividade de Pauling
Eletroafinidade
Polarizabilidade
Energia de ionização Li0-Li+1
Energia de ionização Li+1-Li+2
Energia de ionização Li+2-Li+3
VALOR
3
6,94
180,5
1336
4,6
134,7
161
3,55
4,39
1,17 x 107
84,7
534
0,065 (702)
0,376 (802)
1,61 (902)
5,47 (1002)
9,4 (1052)
12,13 (1077)
670,8
610,4
152
123
78
4,33
0,98
59,6
24,3
513,3
7298
11814,8
UNIDADE
o
C
C
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
J/g oC
J/g oC
Ohm-1m-1
W/mK
kg/m3
o
kPa
Vermelha
Laranja
pm
pm
pm
eV
kJ/mol
Å3
kJ/mol
kJ/mol
kJ/mol
Fontes: [Kirk-Othmer] [Sax] [Sittig]
3.3.4 Usos e Aplicações
O lítio é utilizado na fabricação de baterias recarregáveis mais leves, com elevado
potencial de armazenamento, menores dimensões e menos impactantes ao meio
ambiente, comparando-se às similares de cádmio e níquel. O lítio é usado em ligas
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
24
metálicas, soldas, cerâmicas, na construção de prismas, em vidros especiais, no
fabrico de esmaltes, em sínteses orgânicas, em lubrificantes, etc.
Na indústria metalúrgica, o lítio é empregado como desgaseificante e agente de
refinação de metais fundidos ( na produção de cobre e suas ligas), em ligas de alta
resistência para suportes de linhas de trem e em ligas de baixa densidade para
aeronaves. Suas ligas são também usadas em veículos espaciais e militares.
Compostos de borato e metaborato de lítio são utilizados na fabricação de vidros
especiais e na indústria de esmaltes. É utilizado também como matriz nas análises
por fluorescência de raios X.
O tetraborato de lítio é usado na indústria cerâmica. A presença de óxido de lítio em
algumas substâncias abaixa o ponto de fusão da cerâmica.
Devido ao baixo valor da sua massa atômica, os compostos de lítio apresentam
massas moleculares relativamente pequenas, o que favorece vantagens em
algumas aplicações, como é o caso do uso do hidróxido de lítio na absorção de
dióxido de carbono em submarinos e veículos espaciais.
O carbonato e os haletos de lítio são utilizados na fabricação de vidros especiais e
prismas utilizados em espectrotrômetros de infravermelho e raios X.
Uma das aplicações mais importantes é como reagente na reação de Grignard que
gera compostos intermediários organometálicos utilizados na preparação de muitos
compostos orgânicos. Também é utilizado na preparação de reagentes para síntese
orgânica, em particular hidretos complexos com o alumínio ou boro.
3.3.5 Segurança e Toxicologia
O lítio é o metal alcalino classificado como mais tóxico do seu grupo, porém não se
conhece riscos significativos à saúde humana. A ingestão excessiva de seus
compostos pode causar batimentos nervosos, distúrbios visuais, tremores, tonturas
e confusão mental. Estes efeitos devem-se provavelmente aos distúrbios causados
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
25
no equilíbrio sódio-potássio-cálcio das células vivas. No entanto, em doses
apropriadas, é utilizado no tratamento de doenças maníaco-depressivas. Não possui
efeito cumulativo.
O lítio é classificado como perigoso e inflamável, principalmente quando exposto a
chama, calor ou reações químicas ácidas, oxidantes, água, etc. Sua reação com
estes compostos pode gerar fumos tóxicos e hidrogênio.
A EPA indica que os níveis de concentração de lítio em água potável não deve
ultrapassar 0,0003mg/L (0,3 µg/L) na forma de LiH (Hidreto de Lítio).
A American Conference of Governamental Industrial Hygienists - ACGIH estabelece
o TWA (média ponderada do tempo para 8 horas) para o LiH em 0,025 mg/m3 no ar
do local de trabalho.
3.3.6 Impacto ao Meio Ambiente
Não foram encontradas referências sobre impactos do lítio ao meio ambiente.
Algumas citações sugerem que o descarte de baterias de celular contendo lítio deve
ser realizado em aterros sanitários considerando que estas não causam impactos
significativos ao meio ambiente. Este tipo de bateria ainda é muito recente para que
se tenham um histórico estatístico que comprove esta afirmação. Os dados hoje
considerados baseiam-se exclusivamente nas propriedades conhecidas para o lítio
metálico.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
26
4. BATERIAS DE TELEFONE CELULAR
Dentre os fabricantes de baterias de telefone celular consultados, a Panasonic
(www.panasonic.com) é o único que disponibiliza informações pormenorizadas sobre
o seu processo de funcionamento e de fabricação.
4.1. Níquel-Cádmio
As primeiras baterias recarregáveis utilizadas como fonte de energia para a telefonia
celular foram as de níquel-cádmio. Atualmente não são a melhor opção, pois
continuam sendo grandes, pesadas e impactantes ao meio ambiente, apesar do seu
menor custo e maior robustez.
Os fabricantes buscam o conforto ao usuário através de aparelhos menores, mais
leves, mais baratos e principalmente com maior autonomia de uso, possibilitada pela
evolução nos sistemas de telefonia celular e pelo uso de baterias mais eficientes.
4.1.1 Caracterização
As baterias de celular de níquel-cádmio são constituídas por conjuntos de baterias
do tipo tubular ligadas em série e dispostas internamente na embalagem de
proteção em diferentes arranjos espaciais, a depender do fabricante.
Figura 1 - Arranjos de baterias
lado a lado
Figura 2 – Arranjos de baterias
em fileiras
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
27
Os arranjos mais utilizados são lado a lado, em fileiras, sobrepostos e
longitudinalmente (Fig.1 e Fig.2).
As baterias tubulares (Fig.3) são constituídas por camadas contendo hidróxido de
níquel como eletrodo positivo e cádmio metálico como eletrodo negativo. As
camadas são enroladas em forma de espiral. Os dois eletrodos são separados por
uma membrana e um eletrólito alcalino que permite a movimentação das cargas
elétricas. Todo conjunto é revestido por um recipiente tubular metálico e por um filme
plástico de PVC - policloreto de vinila termo encolhível que favorece a dissipação do
calor e protege contra impacto. Para proteção e segurança o sistema possuiu um
dispositivo de auto vedação acoplado a uma válvula de segurança, que em caso de
elevação de pressão, funciona como alivio para evitar explosão.
Figura 3 - Construção de bateria cilíndrica de Ni-Cd
Os terminais da bateria são conectados a circuitos impressos ou soldados (Fig.4). O
conjunto é fixado em uma embalagem de polietileno com injeção de adesivos ou
com dupla face, sendo que o fechamento final dá-se por encaixe.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
28
Figura 4 - Embalagem polimérica e conectores
4.1.2 Reações e Funcionamento
O funcionamento das baterias de celulares ocorre por processos de carga e
descarga por meio das reações eletroquímicas nos eletrodos.
As reações eletroquímicas dentro das baterias recarregáveis são:
descarga
Reação geral: 2NiOOH + Cd + 2H2O
Oxihidróxido
Cádmio Água
De Níquel
Reação no eletrodo positivo: 2OHReação no eletrodo negativo:
2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
carga
Hidróxido
Hidróxido
de Niquel
de Cádmio
1/2O2 + H2O + 2 e-
Cd + 1/2O2 + H2O
Cd(OH)2 + 2 e-
Cd(OH)2
Cd + 2OH-
Na Carga a energia fornecida provoca a eletrólise da água. O oxigênio gerado oxida
o cádmio a um estado de oxidação mais elevado. Estas reações ocorrem até que
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
29
todo cádmio tenha reagido e complete a carga da bateria, ou seja, ao atingir a
sobrecarga.
Este processo é afetado pela corrente, temperatura e tempo de carga (Fig.5). As
condições adequadas para o processo de carga vêem descritas nas embalagens
das baterias.
Figura 5 - Gráfico típico de características de Carga
da bateria de Ni-Cd
a) Corrente: O carregamento deve ser contínuo, com uma corrente de 0,02 a
0,05CmA, onde C é a capacidade nominal da bateria. O valor adequado está
indicado na bateria. Se houver oscilação na corrente de carga em função de
flutuações no fornecimento de energia, as alterações na voltagem poderão causar
um corte no carregamento da bateria antes de sua conclusão.
b) Temperatura: Em geral as baterias devem ser carregadas na faixa de 0°C a 45°C,
sendo a eficiência máxima atingida entre 10°C e 30°C. Temperaturas inferiores a
0°C provocam elevação da pressão interna da bateria em razão da absorção do
gás, podendo abrir a válvula de segurança e causar vazamentos do eletrólito
alcalino e ou a queda da performance. Já as temperaturas superiores a 40°C,
reduzem a eficiência, porque impedem o carregamento total e provocam
vazamentos. Devido a reação de carga ser exotérmica, a geração de gás poder ser
acelerada elevando a pressão interna da bateria. O gás gerado não tem tempo
suficiente para reagir e poder provocar a abertura da válvula de segurança e causar
vazamentos do eletrólito alcalino.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
30
c) Tempo: Deve-se evitar manter a bateria em carregamento por tempo superior ao
estipulado na embalagem. Sobrecargas repetidas levam à queda de performance.
Este tipo de bateria deve ser carregado após total descarga da mesma.
A Descarga corresponde à reação reversível de carga, ou seja, durante a utilização
do aparelho celular retornam-se as formas químicas iniciais. Este processo é afetado
principalmente pela corrente e temperatura (Fig.6).
Figura 6 - Gráfico típico de características de Descarga
da bateria de Ni-Cd
a) Corrente: A eficiência do descarregamento é boa com correntes entre 0,1 CmA e
0,5 CmA, onde C é a capacidade nominal da bateria. A corrente no momento do
descarregamento afeta a sua eficiência. Uma corrente alta na descarga pode levar a
geração de calor e conseqüente redução de eficiência. Como na carga, a
sobredescarga também danifica a bateria.
b) Temperatura: Em geral as baterias devem ser descarregadas na faixa de -20°C a
65°C, sendo a eficiência máxima atingida entre 10°C e 30°C. Temperaturas
inferiores a -20°C ou superiores a 65°C provocam queda na capacidade de descarga
e perda de eficiência na performance da bateria.
As baterias de Ni-Cd apresentam menor flutuação de voltagem durante a descarga
comparando-se com as pilhas secas (Fig.7), quando submetidas as mesmas
condições.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
31
Figura 7 - Gráfico comparativo entre as taxas de descarga das
baterias recarregáveis em relação as pilhas secas
O Ciclo de Vida é função direta do procedimento utilizado para carga e descarga das
baterias. Outros fatores que influenciam a vida útil são a temperatura de utilização e
o armazenamento.
As baterias são projetadas para suportarem 500 ciclos de carga e descarga (Fig.8) o
que, em condições adequadas de uso, representa uma vida de 3 a 5 anos. Na
realidade as informações disponíveis indicam que as baterias no Brasil estão
durando, em média, 2 anos. É importante observar que a freqüência de
carregamentos rápidos, procedimento adotado por quem tem apenas uma bateria,
reduz drasticamente o tempo de vida da mesma.
Figura 8 - Gráfico do ciclo de vida para as baterias de Ni-Cd
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
32
As baterias devem ser estocadas em local seco, com umidade baixa, em
temperaturas situadas entre -20°C a 45°C e longe de gases corrosivos. Exposições
a umidade ou gases corrosivos provocam oxidação nos contactos e partes
metálicas, favorecendo o surgimento de vazamentos.
Para armazenamento por longos períodos sugerem-se temperaturas na faixa de
10°C a 30°C. Nestas condições a capacidade de recarga não se altera (Fig.9).
Figura 9 - Gráfico da capacidade de recarga após
estocagem para as baterias de Ni-Cd
4.2. Níquel - Metal Hidreto
A evolução tecnológica trouxe a necessidade de que as baterias recarregáveis
utilizadas em eletro-eletrônicos e em telefones celulares fossem mais leves,
compactas e pudessem fornecer energia por maior tempo, ou seja, tivessem um
incremento em sua autonomia. Com este advento, foram desenvolvidas as baterias
de níquel-metal hidreto que são mais leves, finas, possuem maior autonomia que as
de níquel-cádmio, com a vantagem de seus constituintes serem menos tóxicos ao
meio ambiente.
Considerando o mesmo volume, a bateria de níquel-metal hidreto armazena duas
vezes mais energia que uma bateria de níquel-cádmio.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
33
4.2.1 Caracterização
As baterias de recarregáveis para telefone celular de níquel-metal hidreto são
constituídas por conjuntos de baterias do tipo tubular (Fig.10) ou prismáticas (Fig.11)
ligadas em série e dispostas internamente na embalagem proteção em diferentes
arranjos espaciais em função do fabricante. Os arranjos mais utilizados são lado a
lado, em fileiras, sobrepostos e longitudinalmente.
Figura 10 – Construção da bateria cilíndrica de NiMH
Figura 11 – Construção da bateria prismática de NiMH
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
34
Semelhantes às baterias de níquel-cádmio, as de níquel metal hidreto, são
constituídas por camadas contendo hidróxido de níquel funcionando como eletrodo
positivo, e uma liga metálica com propriedades absorventes de hidrogênio, como
eletrodo negativo. As camadas são enroladas em forma de espiral ou em placas. Os
dois eletrodos são separados por uma membrana de fibras finas em meio a um
eletrólito alcalino que permite a movimentação das cargas elétricas. Todo conjunto é
revestido por uma recipiente metálico e por filme plástico de PVC termo encolhível
que favorece a dissipação do calor e protege contra impacto. Nas baterias cilíndricas
as placas positivas e negativas são enroladas em espiral, e nas prismáticas, são
montadas em camadas. Para proteção e segurança o sistema possui um dispositivo
de auto vedação acoplado a uma válvula de segurança que, em caso de elevação
de pressão, funcionará de alivio para evitar explosão.
Os terminais da bateria são conectados a circuitos impressos ou soldados (Fig.12 e
Fig.13). O conjunto é fixado em uma embalagem de polietileno com injeção de
adesivos ou com dupla face e o fechamento final se dá por encaixe (Fig.14 e Fig.15).
Figura 12 – Embalagem polimérica,
Figura 13 – Embalagem polimérica.
conectores e baterias
conectores e baterias
prismáticas em série
prismáticas em série
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
Figura 14 – Embalagem polimérica
35
Figura 15 – Embalagem polimérica
das baterias de NiMH
das baterias de NiMH
4.2.2 Reações e Funcionamento
Observa-se, na figura 16, um esquema simplificado da carga e descarga de uma
bateria de níquel-metal hidreto.
carga
OH OH
MHab
-
H
H
H
Ni
H
M
M
-
H
H
O
OH
H
Ni
Eletrodo negativo
Hidrogênio absorvido na liga
descarga
Eletrodo positivo
Hidróxido de níquel
Figura 16 – Esquema de funcionamento de uma bateria de NiMH
As reações eletroquímicas dentro das baterias recarregáveis são:
carga
Reação geral:
Ni(OH)2 + M
NiOOH + MHab
Hidróxido
descarga
de Níquel
Oxihidróxido
de Níquel
Reação no eletrodo positivo: Ni(OH)2 + OH-
NiOOH + H2O + e-
Hidróxido
Oxihidróxido
de Níquel
de Níquel
Água
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
Reação no eletrodo negativo:
M + H2O + e-
36
MHab + OH-
Onde: M é a liga metálica absorvente de Hidrogênio e Hab é o Hidrogênio absorvido.
O funcionamento das baterias de celulares ocorre por processos de carga e
descarga.
Na Carga a energia fornecida favorece a geração de hidrogênio que migra do
eletrodo positivo para o negativo, carregando a bateria. Estas reações ocorrem após
completar a carga da bateria, ou seja, ao atingir a sobrecarga.
Como nas baterias de níquel-cádmio as de níquel-metal hidreto também têm este
processo afetado pela corrente, temperatura e tempo de carga (Fig.17). As
condições adequadas para o processo de carga vêm descritas nas embalagens das
baterias.
Figura 17 – Gráfico típico de características
de carga para a bateria de NiMH
a) Corrente: O carregamento deve ser contínuo aplicando uma corrente de 0,03 a
0,05CmA, onde C é a capacidade nominal da bateria. O valor adequado está
indicado na bateria. Se houver oscilação na corrente de carga em função flutuações
no fornecimento de energia, as alterações na voltagem poderão causar um corte no
carregamento da bateria antes de sua conclusão.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
37
b) Temperatura: Em geral as baterias devem ser carregadas na faixa de 0°C a
40°C, sendo a eficiência máxima atingida entre 10°C e 30°C. Temperaturas
inferiores a 0ºC provocam elevação da pressão interna da bateria em razão da
absorção do gás, podendo abrir a válvula de segurança, e causar vazamentos do
eletrólito alcalino e ou a queda da performance. Já temperaturas superiores a 40°C
provocam queda na eficiência porque impede o carregamento total e provocam
vazamentos.
Devido a reação de carga ser exotérmica, a geração de gás poder ser acelerada
elevando a pressão interna da bateria. O gás gerado, não tendo tempo suficiente
para reagir, poder provocar a abertura da válvula de segurança e causar
vazamentos do eletrólito alcalino.
c) Tempo: Deve-se evitar manter a bateria carregando por tempo superior ao
estipulado na embalagem, mesmo utilizando o carregador gradativo. Sobrecargas
repetidas levam à queda de performance.
Uma vantagem das baterias de NiMH em relação às baterias de Ni-Cd é que elas
não possuem efeito memória, ou seja, não perdem a capacidade de armazenamento
por receberem novas cargas sem terem sido totalmente descarregadas (Fig.19).
Porém, para prolongar a sua vida útil é conveniente que elas sejam descarregadas
totalmente antes da nova carga.
Figura 19 – Comparativo de características de Descarga
entre baterias de Ni-Cd e NiMH
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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A Descarga corresponde à reação reversível de carga, ou seja, durante a utilização
do aparelho celular retornam-se formas químicas iniciais. Este processo é afetado
principalmente pela corrente, tempo e temperatura (Fig.18).
Figura 18 – Gráfico típico de características de
descarga para a bateria de NiMH
a) Corrente: A eficiência do descarregamento é boa com correntes entre 0,1 CmA e
0,5 CmA, onde C é a capacidade nominal da bateria. A corrente no momento do
descarregamento afeta a sua eficiência. Uma corrente alta na descarga pode levar a
geração de calor e conseqüente redução de eficiência.
Semelhante ao que acontece na carga, a sobredescarga também danifica a bateria.
b) Temperatura: Em geral as baterias devem ser descarregadas na faixa de -20°C a
65°C, sendo a eficiência máxima atingida entre 10°C e 30°C. Temperaturas
inferiores a -20°C ou superiores a 65°C provocam queda na capacidade de descarga
e perda de eficiência na performance da bateria.
O Ciclo de Vida para as baterias de niquel-metal hidreto, como para as de níquelcádmio, também é diretamente influenciado pelo procedimento utilizado para carga e
descarga das mesmas. Outros fatores que influenciam a vida útil são a temperatura
de utilização e armazenamento.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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As baterias de NiMH são projetadas para suportarem 500 ciclos de carga e descarga
(Fig.20) o que, em condições adequadas de uso, representa uma vida de 3 a 5 anos.
É importante observar carregamentos rápidos, procedimento adotado por quem tem
apenas uma bateria, reduz drasticamente o tempo de vida da mesma.
Figura 20 – Gráfico do ciclo de vida para as baterias de NiMH
Os cuidados para estocagem das baterias de níquel-metal hidreto são semelhantes
aos utilizados para as de níquel-cádmio. As baterias devem ser armazenadas em
local seco, com umidade baixa, em temperaturas na faixa de -20°C a 45°C e longe
de gases corrosivos. Exposições a umidade ou gases corrosivos provocam corrosão
por oxidação nos contactos e partes metálicas favorecendo o surgimento de
vazamentos. Para armazenamento por longos períodos sugere-se temperaturas na
faixa de 10°C a 30°C. Nestas condições, a capacidade de recarga não se altera
(Fig.21).
Figura 21 – Gráfico da capacidade de recarga após
estocagem para as baterias de NiMH
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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40
4.3. Lítio - Íon
O desenvolvimento da bateria de lítio-íon deveu-se à constante evolução dos
fabricantes visando chegar a um produto leve, compacto, com alto potencial de
armazenamento
de
energia
e
consequentemente
maior
autonomia.
Estas
qualidades, associadas à crescente preocupação mundial com os impactos
provocados pelo descarte inadequado das baterias de telefone celular, foram os
responsáveis pela difusão das baterias de Li-íon que, embora possuam um custo
mais elevado em relação aos dois tipos descritos anteriormente, não é agressiva ao
meio ambiente.
No Brasil, um grupo de pesquisadores do Departamento de Química da USP/
FFCLRP vem pesquisando materiais alternativos para a produção de baterias de Liíon. O óxido de manganês, o grafite e a pirita mineral devidamente modificados
poderão ser usados na fabricação destas novas baterias.
Considerando o mesmo volume, uma bateria de lítio-íon armazena três vezes
(Fig.22) mais energia que uma de níquel-cádmio (Fig.23).
Figura 22 – Esquema comparativo entre as baterias de Ni-Cd e as de Li-íon
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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Figura 23 – Gráfico comparativo de energia armazenada para
as baterias de Ni-Cd, NiMH e Li-íon
4.3.1 Caracterização
As baterias de celular de lítio-íon são constituídas por conjuntos de baterias do tipo
tubular (Fig.24) ou prismáticas ligadas em série e dispostas internamente em
diferentes arranjos espaciais, a depender do fabricante. Os arranjos mais utilizados
são lado a lado, em fileiras, sobrepostas e longitudinalmente.
Figura 24 – Construção de bateria cilíndrica de Li-íon
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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42
As baterias são constituídas por 3 camadas contendo óxido de lítio e cobalto
funcionando como eletrodo positivo, e uma de carbono (com tratamento especial),
como eletrodo negativo enroladas em forma de espiral ou em placas. Os dois
eletrodos estão separados por uma membrana e por um solvente orgânico que
funciona como fluido eletrolítico ajudando na movimentação das cargas elétricas.
Todo conjunto é revestido por um recipiente metálico e por um filme plástico de PVC
termo encolhível que favorece a dissipação do calor e protege contra impacto. Nas
baterias cilíndricas, as placas positivas e negativas são enroladas em espiral e, nas
prismáticas, são montadas em camadas. Em ambos os sistemas as camadas são
separadas por membranas contendo o eletrólito. Para proteção e segurança o
sistema possui um dispositivo de auto vedação acoplado a uma válvula de
segurança que, em caso de elevação de pressão, funciona como alivio para evitar
explosão.
Os terminais da bateria são conectados a circuitos impressos ou soldados. O
conjunto é fixado em uma embalagem de polietileno com injeção de adesivos ou
com dupla face, sendo que o fechamento final dá-se por encaixe.
4.3.2 Reações e Funcionamento
As reações eletroquímicas (Fig.25) dentro das baterias recarregáveis são:
carga
Reação geral:
LiCoO2 +
Óxido de Lítio
C
Carbono
Li 1-x CoO2 + CLix
descarga
e Cobalto
Reação no eletrodo positivo: LiCoO2
Reação no eletrodo negativo:
Li 1-x CoO2 + xLi+ + xe-
C + xLi+ + xe-
CLi
O funcionamento das baterias de celulares ocorre por processos de carga e
descarga.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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Figura 25 - Diagrama esquemático da reação química que ocorre nas baterias de Li-íon
Na Carga, a energia fornecida provoca a reação de ionização do óxido de lítio que
passa para a camada do eletrodo negativo. As reações ocorrem após completar-se a
carga da bateria, ou seja, ao atingir a sobrecarga.
Como nas baterias de níquel-cádmio e nas de níquel-metal hidreto, as de lítio-íon
também têm este processo afetado pela corrente, temperatura e tempo de carga
(Fig.27). As condições adequadas para o processo de carga vem descritas nas
embalagens das baterias.
a) Corrente: A voltagem máxima é de 4,2V multiplicado pelo número de baterias em
série. O sugerido é que seja utilizada uma corrente de 0,7CmA para carga.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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Figura 27 - Gráfico típico de características de carga da bateria de Li-íon
b) Temperatura: Em geral as baterias devem ser carregadas na faixa de 0°C a 45°C.
c) Tempo: Deve-se evitar manter a bateria em carregamento por tempo superior ao
estipulado na embalagem, mesmo utilizando o carregador gradativo. Sobrecargas
repetidas levam à queda de performance.
Uma vantagem das baterias de lítio-íon em relação às baterias de Ni-Cd é que elas
não possuem efeito memória (Fig.26), ou seja, não perdem a capacidade de
armazenamento por receberem novas cargas sem terem sido totalmente
descarregadas. Porém, para prolongar a sua vida útil é conveniente que elas sejam
descarregadas totalmente antes da nova carga.
Figura 26 - Gráfico comparativo entre o efeito memória
para as baterias de NiCd e Li-íon
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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A Descarga corresponde à reação reversível de carga, ou seja, durante a utilização
do aparelho celular os íons migram em direção ao eletrodo positivo restaurando os
compostos iniciais. Este processo é afetado principalmente pela corrente, tempo e
temperatura (Fig.28).
Figura 28 - Gráfico típico de características de descarga da bateria de Li-íon
a) Corrente: A corrente no momento do descarregamento afeta a sua eficiência. O
indicado é que seja utilizada uma corrente de 1,0CmA. Uma corrente alta na
descarga pode levar a geração de calor e a conseqüente redução de eficiência.
Semelhante ao que acontece na carga, a sobredescarga também danifica a bateria.
b) Temperatura: Em geral as baterias devem ser descarregadas na faixa de -10°C a
60°C.
O Ciclo de Vida para baterias as de lítio-íon, como para as demais, também é
diretamente influenciado pelo procedimento utilizado para carga e descarga das
mesmas. Outros fatores que influenciam a vida útil são a temperatura de utilização e
armazenamento.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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As baterias de Li-íon são capazes de suportar mais de 800 ciclos de carga e recarga
e quando armazenadas nas mesmas condições, descarregam-se mais lentamente
que as de Ni-Cd e NiMH.
As baterias de lítio-íon devem ser estocadas em local seco, com umidade baixa, em
temperaturas na faixa de -20°C a 45°C e longe de gases corrosivos. Exposições a
umidade ou gases corrosivos provocam oxidação nos contactos e partes metálicas
favorecendo o surgimento de vazamentos. Para armazenamento por longos
períodos sugere-se temperaturas na faixa de 10°C a 30°C.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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5. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL
As legislações ambientais que tratam do transporte, armazenamento, reciclagem,
tratamento e disposição final dos resíduos sólidos, incluindo baterias de telefone
celular, normalmente são dirigidas aos interesses específicos dos respectivos países
que as editam, cujos textos respeitam as regulamentações distritais, municipais,
estaduais, regionais, federais e internacionais.
5.1 Cenário Nacional
5.1.1 Legislação Federal:
I.
Resolução CONAMA n.º 257 de 30 de junho de 1999
a) A partir de 22 de julho de 1999 estabelece que:
➣ as baterias de telefone celular não podem ser lançadas a céu aberto, ou
queimadas inadequadamente. É proibida a sua disposição em áreas inundáveis,
corpos d’água, praias, manguezais, cavidades subterrâneas ou rede de
drenagem, esgoto, eletricidade, telefone ou pluvial;
➣ os usuários devem entregar as baterias de telefone celular esgotadas aos
estabelecimentos que as comercializam, ou à rede
de assistência técnica
autorizada, para que estes as repassem aos fabricantes ou importadores, visando
a sua reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final ambientalmente
adequada;
➣ os comerciantes e a rede de assistência técnica devem aceitar a devolução das
unidades
usadas,
cujas
características
sejam
similares
àquelas
que
comercializam. Todas as baterias de telefone celular recolhidas deveram ser
acondicionadas adequadamente e armazenadas de forma segregada, de acordo
com as normas ambientais e de saúde pública pertinentes e com recomendações
dos fabricantes ou importadores;
➣ os fabricantes devem desenvolver estudos tecnológicos para a substituição ou
redução dos teores das substâncias tóxicas potencialmente perigosas nas
baterias de telefones celulares;
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
48
➣ os fabricantes de aparelhos elétricos devem utilizar, em seus produtos, tipos de
pilhas e baterias que sejam facilmente substituíveis e descartáveis;
➣ os fabricantes
e importadores deverão utilizar símbolos nas embalagens que
permitam ao usuário fazer a distinção entre os tipos de pilhas e baterias;
➣ as baterias que atenderem aos limites de mercúrio, cádmio e chumbo previstos
para 01 de janeiro de 2.001 poderão ser dispostas juntamente com resíduos
domiciliares em aterros sanitários licenciados;
➣ a reutilização, reciclagem, tratamento ou a disposição final das pilhas e baterias
deverão ser processadas de forma tecnicamente segura, adequada e em
consonância com as normas ambientais;
➣ as pilhas e baterias que contém mercúrio, chumbo e cádmio, devem ser
encaminhadas para a reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final
adequada;
➣ na impossibilidade de reutilizar ou reciclar as pilhas e baterias, a destruição
térmica deve obedecer as condições técnicas da NBR-11175 e os padrões de
qualidade do ar previstos na Resolução CONAMA n.º 03/90.
b) A partir de 01 de janeiro de 2.000 estabelece que:
➣ os fabricantes, importadores e comerciantes devem obedecer aos percentuais em
peso de mercúrio para as baterias tipo botão e miniatura, bem como os limites de
mercúrio, cádmio e chumbo para as baterias do tipo zinco-manganês e alcalinomanganês.
c) A partir de 23 de julho de 2.000 estabelece que:
➣ os usuários devem ser advertidos através de matérias publicitárias e de
mensagens na própria embalagem sobre a necessidade de devolver as baterias
esgotadas e sobre os riscos à saúde humana e ao meio ambiente;
➣ os fabricantes e importadores devem implantar mecanismos operacionais para a
coleta, transporte e armazenamento.
d) A partir de 01 de janeiro de 2.001 estabelece que:
➣ os fabricantes, importadores e comerciantes devem obedecer a percentuais mais
restritivos em peso de mercúrio para as baterias tipo botão e miniatura bem como
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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49
os limites de mercúrio, cádmio e chumbo para as baterias do tipo zinco-manganês
e alcalino-manganês.
e) A partir de 23 de julho de 2.001 determina que:
➣ os fabricantes e importadores de baterias de telefone celular ficam obrigados a
implantar sistemas de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final.
Os percentuais em peso de cádmio para as baterias de Ni-Cd não foram
contemplados na Resolução CONAMA n.º 257/99, portanto estes limites deverão ser
objeto de legislação complementar.
5.1.2 Legislação Federal Complementar
I.
Política Nacional de resíduos Sólidos (Projeto de Lei em tramitação)
A Proposta de Moção elaborada pela Câmara Técnica de Controle Ambiental, cita
no Capítulo XVII – Dos Procedimentos Especiais, Artigo n.º 53,
que o
gerenciamento dos resíduos sólidos oriundos de acumuladores de energia
(pilhas baterias e assemelhados) deverá ser objeto de regulamentação específica.
Os artigos n.º 54, 55 e 56, tratam da comercialização, do plano de gerenciamento,
dos centros de recepção para estes tipos de resíduos, da minimização dos mesmos
e das campanhas educativas.
O artigo n.º 57 trata da responsabilidade do poder executivo, na
criação de
dispositivos visando incentivar a reutilização, a coleta por parte do fabricante e o
desenvolvimento de tecnologias ambientalmente adequadas (www.mma.gov.br ).
II. Resolução CONAMA n.º 23/96
Define os resíduos perigosos - Classe I, contidos nos anexos 1-A, 1-B e 1-C e proíbe
a importação de resíduos perigosos - Classe I em todo o país, sob qualquer forma e
para qualquer fim.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
50
Caso seja imprescindível a importação de determinado resíduo perigoso, o
CONAMA só apreciará e deliberará a excepcionalidade, mediante avaliação prévia,
realizada por sua câmara técnica de controle ambiental (www.mma.gov.br ).
III. Resolução CONAMA n.º 235/98
Altera o anexo 10 da Resolução CONAMA n.º 23/96 que lista os resíduos perigosos
Classe I de importação proibida (www.mma.gov.br ).
IV. Portaria Normativa IBAMA n.º 45/95
Constitui a Rede Brasileira de Manejo Ambiental de Resíduos, responsável pelo
desenvolvimento de programas de interação entre os geradores de resíduos, os
organismos que os controlam e a comunidade (www.ibama.gov.br ).
V. Portaria Normativa IBAMA n.º 348/90
Fixa padrões de qualidade do ar e concentração de poluentes atmosféricos
(www.ibama.gov.br).
VI. ABNT - NBR 11.175 de julho de 1990
Fixa as condições exigíveis de desempenho do equipamento para incineração de
resíduos perigosos, exceto aqueles classificados apenas por patogenicidade ou
inflamabilidade.
VII. ABNT - NBR 10.004 de setembro de 1987
Classifica os resíduos sólidos quanto aos seus riscos potenciais ao meio ambiente e
à saúde pública para que estes resíduos possam ter manuseio e destinação
adequados.
VIII.
ABNT - NB 1183 de novembro de 1988
Fixa condições exigíveis para o armazenamento de resíduos sólidos perigosos de
forma a proteger a saúde pública e o meio ambiente.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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51
IX. ABNT - NB 1264 de dezembro de 1989
Fixa condições exigíveis para a obtenção das condições mínimas necessárias para
ao armazenamento de resíduos Classe II – não inerte e III – inertes, de forma a
proteger a saúde pública e o meio ambiente.
X. ABNT - NBR 13.221 de novembro de 1994
Fixa condições diretrizes para o transporte de resíduos sólidos perigosos de modo a
evitar danos ao meio ambiente e proteger a saúde pública.
5.1.3 Legislações Estaduais:
Rio de Janeiro
I.
Lei n.º 2.110 de 28 de abril de 1993
➣ Cria o sistema estadual de recolhimento de pilhas e baterias ou acumuladores de
energia elétrica à base de cádmio, mercúrio e chumbo bem como o controle deste
comércio no Estado;
➣ estabelece que a Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente
promoverá campanha de esclarecimento sobre os riscos da reciclagem artesanal
dos componentes químicos internos;
➣ determina que a reciclagem será feita somente pelas indústrias especializadas
que
estabelecerão
o
sistema
de
compras
das
baterias
usadas
(www.feema.rj.gov.br).
II. Lei n.º 3.183 de 28 de janeiro de 1999
➣ Regulamenta o serviço de coleta e disposição final para pilhas e baterias e
equipara estes materiais ao lixo tóxico (www.feema.rj.gov.br).
São Paulo
I.
Projeto de Lei n.º 143 de 25/03/97
➣ Autoriza a Companhia de tecnologia de Saneamento Ambiental - CETESB, em
parceria com a iniciativa privada, a criar os meios seguros e eficazes para o
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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52
transporte, depósito, armazenamento e destinação final de baterias de telefones
celulares usadas;
➣ obriga os comerciantes a manterem em local visível e adequado, recipientes para
o recolhimento das mesmas (www.resol.com.br).
II. Substitutivo ao Projeto de Lei n.º 143
➣ Obriga os comerciantes a manterem, em local visível e adequado, recipientes
para o recolhimento das mesmas;
➣ estabelece que os comerciantes devem aceitar a devolução de tantas baterias
quantas forem adquiridas e armazená-las seguindo as orientações da CETESB;
➣ define que o armazenamento deverá considerar as características dos
componentes internos das baterias de telefone celular e adotar as medidas de
segurança indicadas pela CETESB;
➣ responsabiliza as empresas fabricantes ou importadoras pelo recolhimento
periódico das baterias esgotadas pelo comércio;
➣ proíbe a sua incineração ou disposição em depósito público (www.resol.com.br).
III. Projeto de Lei n.º 173 de 15 de abril de 1997
➣ Estabelece que comerciantes de pilhas e baterias de telefone celular são
obrigados a manter recipientes apropriados para o recolhimento das mesmas;
➣ estabelece que os comerciantes devem aceitar a devolução de tantas pilhas ou
baterias usadas quantas forem adquiridas;
➣ define que o armazenamento deverá considerar as características dos
componentes internos das baterias de telefone celular e adotar as medidas de
segurança indicadas pela CETESB;
➣ estabelece a necessidade de afixar avisos sobre o recolhimento das baterias
esgotadas em locais visíveis;
➣ responsabiliza os fabricantes e importadores pela destinação final dos resíduos,
preferencialmente através dos mecanismos de reciclagem ou outras formas de
reprocessamento;
➣ proíbe a disposição de pilhas e baterias de telefone
públicos, bem como a sua incineração (www.resol.com.br).
celular em depósitos
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
53
IV. Projeto de Lei n.º 191 de 22 de abril de 1997
➣ Estabelece que os fabricantes de pilhas, de baterias ou assemelhados são
solidariamente responsáveis pela destinação final destes produtos;
➣ estabelece que a destinação final ou reciclagem não poderá em hipótese alguma,
implicar em contaminações ao meio ambiente;
➣ determina que os atos relativos à destinação final das pilhas e baterias deverão
ser amplamente divulgados pelos meios de comunicação de massa, com a
finalidade de esclarecer o consumidor sobre os riscos do descarte inadequado e
os procedimentos adotados para o correto recolhimento (www.resol.com.br).
V. Projeto de Lei n.º 435 de 08 de agosto de 1997
➣ Obriga os estabelecimentos que comercializam baterias de telefone celular a
receberem dos consumidores igual número de baterias esgotadas ao que está
sendo adquirido. As baterias usadas serão recebidas em devolução por um valor
correspondente à décima parte do preço de venda ao consumidor;
➣ obriga os estabelecimentos a manterem recipientes apropriados para o
recolhimento das baterias esgotadas;
➣ determina que as embalagens deverão conter avisos sobre os riscos que as
baterias para telefone celular oferecem à saúde e ao meio ambiente;
➣ define que a fiscalização desta Lei ficará a cargo da Secretaria do Meio Ambiente
que deverá estabelecer normas sobre a disposição final das baterias usadas
(www.resol.com.br).
Rio Grande do Sul
I.
Lei 11.187 de 07 de julho de 1998
➣ Normatiza o descarte e a destinação de lâmpadas fluorescentes, baterias de
telefone celular e demais artefatos que contenham metais pesados e obriga os
fabricantes a registrarem-se no órgão ambiental do Estado;
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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54
➣ define que os produtos descartados devem ser separados e acondicionados em
recipientes
adequados, mantendo as suas embalagens intactas até a sua
desativação ou reciclagem para evitar o vazamento de substâncias tóxicas;
➣ obriga os comerciantes de pilhas contendo mercúrio e de baterias para telefone
celular a exigirem dos consumidores as pilhas ou baterias usadas;
➣ proíbe o descarte destes produtos em lixo doméstico ou comercial, a sua
incineração e a disposição em depósitos públicos de resíduos sólidos;
➣ estabelece que o Estado orientará a escolha dos locais e dos recipientes
adequados para a coleta destes produtos (www.sindilojas.com.br).
Paraná
I.
Lei 12.493 de 22 de janeiro de 1999
➣ Estabelece
procedimentos,
normas
e
critérios
referentes
a
geração,
acondicionamento, coleta, transporte, tratamento e destinação final dos resíduos
sólidos (www.celespar.br).
O legislador não deu às pilhas e baterias um destaque semelhante ao concedido aos
pneus (Art.º 11) e agrotóxicos (Art.º 12).
5. 2 Cenário Internacional
5.2.1 Europa
Neste continente, os países são reunidos para determinar as garantias sobre a
preservação do meio ambiente e bem estar da sociedade, porém, os Tratados,
Convenções, Acordos e Protocolos assinados quase sempre possuem alguns
artigos não ratificados por todos eles. É que a posição jurídica, constitucional e legal
dos municípios difere de um país para o outro no que se refere ao respeito que
merecem os âmbitos jurisdicionais maiores, como os da província, região ou estado
(www.eca.usp.br).
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
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5.2.2 América do Norte
Nos EUA, após a publicação da Legislação Federal de Baterias em 13 de maio de
1996, todos os estados passaram a adotar os procedimentos definidos no novo
instrumento legal. Antes dele, alguns estados manejavam as baterias esgotadas de
acordo com a Universal Waste Rule, enquanto outros, como New Jersey e
Minnesota, cumpriam a suas próprias legislações desde 1992. Neste continente, o
Canadá e o México também dispõem de infra-estrutura para a reciclagem de
baterias de telefone celular esgotadas (www.eca.usp.br).
5.2.3 Ásia
Neste continente o Japão e todos os demais países que possuem grandes
fabricantes de baterias para telefones celulares obedecem a legislações muito
rígidas em termos ambientais (www.mma.gov.br).
5.2.4 América do Sul
Na Argentina, o Projeto de Lei 3.117 apresentado em agosto de 1994 ainda não
havia sido aprovado até fins de 1999. Segundo o Instituto Nacional de Estatísticas e
Censos - INDEC, foram destinados 243 milhões de pilhas e baterias a locais
ambientalmente inadequados em 1999. Apesar da falta de amparo legal, a Empresa
Argentina de Tratamento dos Resíduos Perigosos e não Perigosos - SITRO S.A
desenvolve campanhas educativas e estratégias para coleta das pilhas e baterias,
visando transformá-las em inertita através da vitroceramização (www.sitro.com.ar).
5.3. Considerações
Desde 1993, o Rio de Janeiro dispõe da Lei Estadual n.º 2.110/93 que possui
algumas semelhanças com a Resolução CONAMA 257/99, pois trata indistintamente
as pilhas e baterias que contêm mercúrio, chumbo e cádmio. Mesmo sendo um
estado geograficamente pequeno e economicamente desenvolvido, os órgãos
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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56
executores esbarraram na crônica falta de recursos e na carência de pessoal,
necessários para a conscientização da sociedade.
Como a Resolução CONAMA 257/99 também necessita de campanhas e para que
as mesmas alcancem os seus objetivos, é imprescindível que sejam definidas as
competências de cada órgão do SISNAMA e a origem dos recursos necessários
para a fiscalização e o acompanhamento dos programas de coleta, armazenamento,
transporte e reciclagem para as pilhas e para as baterias. Este instrumento legal
deverá prever que os órgãos executores necessitam de informações sobre os
volumes descartados por tipo de bateria de telefone celular e de dados sobre
armazenagem e destinação das baterias recolhidas pelos fabricantes, montadores e
reconstrutores.
A Resolução CONAMA 257/99, apesar de estabelecer responsabilidades, permite
que baterias de NiMH e Li-íon esgotadas façam parte do lixo doméstico e sejam
dispostas em aterros sanitários. Esta possibilidade pode postergar a busca de
alternativas menos prejudiciais ao meio ambiente.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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6. BATERIAS DE TELEFONE CELULAR NO CONTEXTO
AMBIENTAL
6.1 Situação atual em outros países
Em diversos países do mundo, principalmente nos mais ricos, existem programas
desenvolvidos para a coleta seletiva de baterias de telefone celular e a posterior
reciclagem dos seus componentes internos. Dentre estes países, os que possuem
maior número de habitantes por área são os que mais investem na conscientização
ambiental da sociedade. Os usuários de telefones celulares e os envolvidos nos
ciclos de produção e comercialização são os principais alvos destes dois programas,
cujos resultados dificilmente acontecem em curto prazo, pois independem do nível
cultural dos habitantes de cada país ou do aporte de recursos disponibilizado nas
campanhas.
6.2 Situação atual no Brasil
Em nosso país o principal destino para as baterias de telefones celulares são os
aterros sanitários urbanos e os lixões onde elas ficam sujeitas às intempéries.
Expostas ao sol e à chuva, os seus eletrodos sofrem oxidação e os produtos
gerados danificam as partes mais frágeis do recipiente externo de proteção,
permitindo o vazamento das substâncias químicas, que se misturam ao lixo e o
contaminam. A lixiviação destas substâncias químicas pode contaminar o solo e o
lençol freático (www.mma.gov.br) (www.minc.com.br).
A fabricação de compostos orgânicos oriundos do beneficiamento do lixo urbano em
usinas de compostagem deve ser criteriosa, pois os vegetais adubados com estes
insumos e vendidos ao público como produtos de agricultura orgânica podem estar
contaminados por metais pesados (www.jornal.atarde.com.br) (www.minc.com.br).
O cádmio, níquel ou lítio, presentes nas baterias de telefones celular, possuem
comportamentos de dispersão no meio ambiente distintos. Segundo a bibliografia
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
58
consultada, tanto o cádmio quanto o níquel são elementos tóxicos para os seres
vivos. As mesmas fontes de consulta não consideram o lítio um elemento tóxico para
os seres humanos, talvez por este motivo sejam raros os comentários sobre o seu
potencial poluidor ao meio ambiente (www.mma.gov.br) (www.es.epa.gov/studies)
(www.atsdr.cdc.gov).
Os seres vivos podem ser contaminados pelo cádmio ou níquel presentes na água,
no solo ou no ar. Para simplificar o entendimento destas informações que se
encontram dispersas em vários capítulos deste trabalho,
as tabelas 4 e 5
apresentam as rotas de dispersão do cádmio e do níquel respectivamente.
Visando evitar a contaminação do solo ou do lençol freático, os aterros sanitários
são impermeabilizados com mantas de PVC ou PED e camadas de argila, e o
lixiviado, conhecido como chorume ou percolado é coletado e descontaminado.
6.2.1 Coleta
A Resolução CONAMA 257/99 estabelece que os usuários devem entregar as
baterias de telefone celular esgotadas aos comerciantes ou à assistência técnica e
que estes pontos de coleta se encarregarão de encaminhá-las aos fabricantes ou
importadores para a destinação final reutilização ou reciclagem.
Antes da existência deste instrumento legal, as campanhas eram direcionadas para
o recolhimento de pilhas e baterias indistintamente. Os produtos coletados eram
transportados ou armazenados sem a preocupação com o risco de algumas
substâncias terem a sua toxicidade potencializada na presença de outras
(www.mma.gov.br).
Estudo sobre o impacto das baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
59
È
Forma insolúvel
Forma solúvel
Forma insolúvel
Fontes fixas e móveis
È
È
È
È
È
Passam a fazer parte da
composição da água
Não passam a fazer
parte da composição da
água
Sulfato de cádmio e cloreto
de cádmio
Óxido de cádmio e sulfeto
de cádmio
È
È
Remoção
pelas
plantas
Usos
diversos,
inclusive
irrigação.
Absorção
pelas
plantas
Acumulação
nos
sedimentos
È
Pela legislação brasileira, as águas das Classes
Especial, 1 e 2 deverão ter menos que 0,001 mg/ L de
cádmio, as águas das Classes 3 e 4 deverão ter
menos que 0,01mg/L de cádmio e as águas das
Classes 5, 6, 7 e 8 deverão ter menos que 0,005mg/L
de cádmio.
È
È
Sob pH
elevado é
absorvido
pelas argilas
Sob ph
baixo é
dissolvido e
trocável
Não são removidos da
solução do solo pelas
raízes das plantas nos
processos fisiológicos
È
È
È
Remoção
do
cádmio
existente na solução do
solo através das raízes e
disponibilização,
pela
formação de quelatos no
lítter.
Formação do Óxido de cádmio
2 Cd + 02 Æ 2 CdO
È
Poluição por emissões vulcânicas, por compostos de
cádmio oriundos da queima de combustíveis fosseis, do
uso de incineradores domésticos, da fumaça de cigarros,
da indústria de beneficiamento dos minerais Zn, Cu e Pb,
dos processos pirometalúrgicos e eletrolíticos, do desgaste
de pneus no asfalto...
È
Poluição de
cádmio na
água
Poluição de
cádmio no
solo
Poluição de
cádmio no
ar
È
È
È
Ar
Forma solúvel
È
fundição de
Zn, Cu e Pb
e indústria.
È
Fumaça de
cigarro
È
È
Biota
Vegetais
È
Absor
-ção
na
raiz
È
È
Absorção
nos
estômatos
È
Animais
È
È
È
Absorção na
epiderme
Terrestres
Não
terrestres
È
È
È
Concentração média de
cádmio no tecido vegetal
0,05 a 0,2 mg/kg
Absorção e bioacumulação
Dermal: desprezível
Ingestão: entre 1 e 5%
Inalação: entre 30 e 50%
È
È
Segundo a EPA o Fator unitário de risco para o cádmio é
8,28 E-03
Concentrações normais
Através do bombeando a Segundo a ASDR a exposição limite por inalação é
encontradas em vegetais:
água subterrânea para 0,001mg/Kg e por inalação de compostos solúveis
Batata 0,041 ppm
usos diversos, o cádmio 0,05mg/Kg.
Espinafre 0,095 ppm
retorna para a superfície.
Segundo a OSHA o limite máximo e a média de exposição
Rabanete 0,017 ppm
ao cádmio em material particulado é 0,2mg/m³ e em fumos
0,1mg/m³ no ar do local de trabalho.
Danos (pulmão e fígado)
Solo + água subterrânea
È
Maior pressão no sangue
È
Vulcões
ativos
Uso de
agrotóxicos
a base de
cádmio
È
Debilitação óssea
Água superficial + sedimentos
È
Resíduos de
industrias e
doméstico
Argilas que
contém
cádmio
È
Tumores nos rins
È
Incineradore
s
domésticos
È
Queima de
combustívei
s fósseis
È
Fosfatos
marinhos
Contendo
de
9 a 36 ppm
d ád i
Adubos
fosfatados
contendo
cádmio
Percolado
de lixo ou
lodo de
esgoto
contendo
cádmio
Chuva
contendo
compostos
de cádmio
Tabela 4 - ROTA DE DISPERSÃO PARA O CÁDMIO*
Resumo:
Na movimentação do cádmio para a superfície, consideraram-se os processos fisiológicos das plantas, o manejo da água pelos seres humanos e a decomposição de plantas que absorvem
compostos solúveis do ar do solo ou da água. Avaliando-se os danos aos seres humanos, considerou-se a ingestão de alimentos contaminados de origem animal ou vegetal e a ingestão de água
proveniente de recursos hídricos contaminados por chuva ou por chorume de lixo contendo cádmio.
* Fontes: [ Resolução CONAMA no. 20], [Malvolta, E.], [ASTDR] e [EPA]
Estudo sobre o impacto das baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
60
Forma menos solúvel
È
È
È
Solo + água subterrânea
Forma solúvel
È
È
Podem fazer parte da
composição da água
Forma menos solúvel
È
Iônica (Ni ++)
Remoção
pelas
plantas
È
Usos
diversos,
inclusive
irrigação.
Absorção
pelas
plantas
Quelato
2Ni + O2 → 2NiO
→ 2Ni2O3 (reação menos provável)
È
pH abaixo de 5,6 e
Acumulação
presença de fósforo no solo
nos
favorecem a absorção de
sedimentos
Ni
È
Segundo a EPA, 1 mg/ é o limite de ingestão de níquel
em água potável para crianças e 3,5 mg/L para adultos.
No Brasil as águas das Classes Especial, 1 e 2 deverão
ter menos que 0,025 mg/L de níquel, as águas das
Classes 3 e 4 deverão ter menos que 0,25 mg/L e as
águas das Classes 5, 6, 7 e 8 deverão ter menos que
0,1 mg/L de níquel.
È
Calagem e aumento da
matéria orgânica reduzem
a disponibilidade Ni
È
Os solos derivados de
arenitos
calcários
ou
rochas ígneas ácidas
podem conter menos que
50 ppm de níquel.
Os solos derivados de
sedimentos argilosos ou
rochas básicas podem
conter de 5 a 500 ppm de
níquel.
* Fontes: [ Resolução CONAMA no. 20], [Malvolta,E.], [ASTDR] e [EPA]
Material particulado
contendo níquel
Poluição de
níquel na água
È
È
Biota
Fontes fixas e móveis
È
4Ni + 3O2
È
È
Ar
Formação do Óxido de Níquel
Passam a fazer parte da
composição da água
Poluição de
níquel no solo
Poluição de
níquel no ar
Fusão de
minerais
Fumaça de
cigarro
Queima de óleo
lubrificante para
veículos
Resíduos da
Eletrodeposição
Adubos
fosfatados
contendo níquel
Preparação de
Alimentos em
utensílios que
contém Ni
È
Queima do tabaco
È
Segundo a OSHA, a média e o limite máximo de
exposição de níquel no ar no local de trabalho (8 horas
por dia e 40 horas por mês) é 1µg/m³ .
A NIOSH recomenda o limite máximo de 15 µg/m³
para a exposição.
È
Danos a
algumas
raízes
Vegetais
È
Transl
ocação
da raiz
para
as
folhas
È
Excesso
produz
clorose
nas
folhas
Animais
È
È
Terrestre
Não
s através
terrestres
da
através da
respiraçã
respiração
oe
e ingestão
ingestão
de
de
alimentos
alimentos
È
Embora existindo na natureza, teores elevados de Ni em
alguns solos, o consumo de água, de peixes ou animais
que sejam contaminados não é suficiente para causar
grandes danos aos seres vivos. Os maiores problemas
advêm do beneficiamento industrial do metal e de seus
resíduos.
È
Ataques
asmáticos
Forma solúvel
È
È
Estomatites e
problemas no
fígado
Água superficial + sedimentos
È
Alergias ao
contato
È
Bronquite crônica
È
Irritação nos
pulmões
È
Presença em
diversos solos
variando de 5 a
500 ppm
Chuva contendo
compostos de
níquel
Percolado de
lixo ou lodo de
esgoto contendo
níquel
Tabela 5 - ROTA DE DISPERSÃO PARA O NÍQUEL*
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
59
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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60
A implantação de um sistema de coleta eficaz a nível nacional será um grande
desafio, pois as experiências pontuais implantadas em diversos estados da
federação sem o envolvimento dos usuários não obtiveram o sucesso desejado.
Exemplificando: em julho de 1998, a Companhia de Limpeza Urbana do Rio de
Janeiro distribuiu folhetos explicativos e instalou 435 cestas de cor verde para coleta
de pilhas e baterias. No primeiro mês foram coletados 200 kg, onze meses após, o
volume totalizava 1.573 kg e, o mais grave, 190 cestas haviam sido depredadas por
ação de vândalos (www.epoca.com.br) (www.minc.com.br).
Na campanha “mete pilha” implantada na região do Vale dos Sinos, dezenove
municípios liderados pela prefeitura de São Leopoldo recolheram 4.000 kg de pilhas
e baterias em 30 dias. O sucesso desta campanha pode ser creditado ao prévio
trabalho de orientação desenvolvido em São Leopoldo e a organização dos
municípios através do Conselho de Dirigentes Municipais e Meio Ambiente do Vale
do Rio dos Sinos (www.ambienteglobal.com.br).
6.2.2 Considerações sobre a coleta
Os responsáveis pela implantação das campanhas a nível nacional terão
que
despertar nos usuários a importância de devolver as baterias de telefone celular
esgotadas para os fabricantes, caso contrário elas continuarão sendo lançadas no
lixo doméstico.
Os estabelecimentos comerciais terão que capacitar os seus funcionários para
convencer qualquer tipo de usuário a devolver as baterias de telefone celular
esgotadas.
É imprescindível que as caixas coletoras das baterias de níquel e cádmio estejam
diferenciadas das demais e expostas em locais de fácil visualização e acesso. Os
recipientes para a coleta destes tipos de baterias devem ser preferencialmente de
plástico não inflamável, com alta resistência ao ataque de produtos ácidos e ao
impacto. Recipientes metálicos não são indicados, pois sofrem corrosão e são
condutores de eletricidade. Embalagens de papelão e madeira, embora sofram a
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
61
ação da umidade e não possuam resistência mecânica, prestam-se ao
armazenamento por um curto espaço de tempo. Como medida de segurança
aconselha-se que as baterias esgotadas sejam colocadas em sacos plásticos
individuais antes de descartadas nas caixas coletoras.
Caso o CONAMA não edite uma Resolução específica para as baterias de telefone
celular, os fabricantes, montadores ou importadores deverão implantar mecanismos
que simplifiquem a coleta, a exemplo do envelope pré-postado desenvolvido pela
Gradiente. Os sistemas de rotulagem previstos na Resolução CONAMA 257 deverão
permitir que leigos possam facilmente diferenciar as baterias de NI-Cd, Ni-MH e Li
íon.
O transporte das baterias esgotadas ou dos seus componentes deverá obedecer
às
normas
para
transporte
de
resíduos
sólidos
tóxicos
e
corrosivos
(http://rbrc.org/rbrc_day.htm).
6.2.3 Destinação
Graças à participação da mídia na divulgação dos problemas ambientais causados
pelas baterias de telefone celular, à pressão das Organizações Não Governamentais
sobre o Ministério do Meio Ambiente e à existência de Leis estaduais que tratam
deste tema desde 1993, foi publicada a Resolução CONAMA n.º 257/99. De acordo
com este instrumento legal, os comerciantes e empresas de assistência técnica, a
partir do dia 23 de julho de 2000 são obrigados a receber, acondicionar e enviar para
os fabricantes ou importadores, as baterias esgotadas da marca que comercializam,
sendo que, aos últimos, compete a adequada disposição final, reaproveitamento ou
reciclagem.
As baterias são consideradas “lixo tóxico” e como tal, deverão ser dispostas em
aterros Classe I, incineradas ou encapsuladas, processos que não tratam o resíduo.
É importante observar que os aterros industriais controlados para resíduos Classe I
estão sendo proibidos pela legislação de vários países como forma de evitar a
contaminação futura do meio ambiente e para incentivar a reciclagem e/ou a
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
utilização
de
processos
produtivos
que
gerem
resíduos
menos
62
tóxicos
(http://cj2.uol.com.br/ambienteglobal).
Na Bahia, onde a disposição de lixo tóxico classe I em aterros industriais é proibida,
as baterias de telefone celular de cádmio ou níquel, também não podem ser
incineradas pois, neste tipo de tratamento, a maior parte dos metais pesados
permanece nas cinzas que continuam sendo resíduo classe I. Outra limitação é o
risco
de
explosão
das
baterias
quando
expostas
ao
calor
(http://cj2.uol.com.br/ambienteglobal).
6.2.4 Reciclagem
Os componentes internos das baterias de telefones celulares devem ser retirados do
invólucro polimérico de proteção para sua destinação adequada. Este procedimento
deve ser realizado por um técnico especializado (Fig.29), utilizando os EPI’s
adequados, devido à presença de metais tóxicos como o Cd e o Ni e de soluções
eletrolíticas fortemente corrosivas.
Figura 29 - Técnico especializado com EPI’s abrindo
as baterias de celular para reciclagem
O invólucro polimérico não avariado pode ser reutilizado em baterias recuperadas ou
ser reciclado e formar novos invólucros protetores para baterias.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
63
O níquel recuperado pode ser usado em ligas metálicas principalmente em aço
inoxidável enquanto que o cádmio pode ser usado em novas baterias ou ligas
resistentes à corrosão (http://members.tripod.com/~suzaquim.index.htm).
Segundo matéria veiculada no Jornal Nacional em 04 de março de 2000, existem
três microempresas em São Paulo capazes de reciclar os metais contidos nas
baterias de telefones celulares. Os dados de produção de uma delas indicam que 10
toneladas de baterias produzem 3 toneladas de óxidos, e que o uso destes
subprodutos como pigmentos para a indústria cerâmica reduzem o custo do material
em até 66% [Rev. Meio Amb. Ind., set.1999].
Um grande volume de baterias de telefone celular deverá ser coletado em todo o
país após 23 de julho de 2000. Graças a esta possibilidade, o Instituto de Metais
Não Ferrosos - ICZ está interessado na reciclagem destes materiais. A Indústria
Suzaquim, que já trabalha com a reciclagem de metais pesados em baterias
alcalinas de uso industrial, afirma que poderá adequar seu processo para
reprocessar também as baterias de telefone celular a depender de uma demanda
real [Rev. Meio Amb. Ind., set.1999] (www.ambienteglobal.com.br).
Segundo a Maxicom, quando uma bateria de telefone celular se esgota,
normalmente o invólucro polimérico e os contatos estão em bom estado. A
reconstrução efetuada por esta empresa consiste na substituição de todos os
elementos internos que constituem a parte ativa da bateria. Os componentes
removidos certamente deverão ter a destinação adequada.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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64
7. A EDUCAÇÃO AMBIENTAL
7.1 Justificativa
Para minimizar os impactos ao meio ambiente causados pelo descarte inadequado
de baterias de telefone celular, os poderes públicos vêm publicando leis federais,
estaduais ou municipais. Os órgãos encarregados de executá-las alertam a
população sobre as sanções que serão impostas caso algum dos seus artigos seja
desobedecido.
Para eficácia do cumprimento das leis e para o sucesso de programas de
recolhimento das baterias esgotadas é fundamental a participação popular e o uso
dos meios de comunicação de massa na divulgação de informações pertinentes para
os usuários. Esta importância está evidenciada no contraste entre os resultados
obtidos nos programas implantados pela COMLURB - RJ e pela Prefeitura de São
Leopoldo (item 5.2.1). A diferença no volume de pilhas e baterias coletado deve ser
creditada ao trabalho de conscientização que foi desenvolvido previamente à
campanha no Vale dos Sinos (www.ambienteglobal.com.br). O desinteresse popular
em participar de campanhas semelhantes à implantada pela COMLURB não
acontece somente no Brasil. Na Suécia a indústria de baterias firmou um acordo
voluntário com o governo, comprometendo-se a coletar 90% das baterias de Ni-Cd
até o verão de 1995. No período estabelecido só conseguiu coletar 35 %. Este
resultado mostra que foi utilizado um processo inadequado de divulgação (
www.informinc.org/battery.html).
É difícil determinar o passivo ambiental decorrente do descarte inadequado de
baterias. Segundo a Agência Nacional de Telecomunicações, entre 1992 e 1999,
foram vendidos no Brasil cerca de 15 milhões de telefones celulares. Considerando
que as baterias têm durabilidade média de dois anos e que cerca de 20% dos
usuários usam duas delas para o mesmo aparelho, pode-se estimar que foram
usadas 23 milhões de baterias de telefone celular nestes últimos oito anos. Em
1997, 80% das baterias de telefone celular eram de Ni-Cd (www.mma.gov.br)
(www.cidadao.correioweb.com.br).
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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65
Segundo informações disponibilizadas pelo Ministério de Meio Ambiente em junho
de 2.000 ainda existem em uso 5,5 milhões de telefones celulares usando baterias
de Ni-Cd (www.mma.gov.br).
7.2 Histórico das Ações Desenvolvidas pelos EUA e pelo Brasil
7.2.1 EUA
Em julho de 1991, é formada a Portable Rechargeable Batteries Association - PRBA,
pelas 5 maiores empresas mundiais de baterias recarregáveis, visando desenvolver
e financiar
trabalhos conjuntos para recolhimento e reciclagem de baterias de
celular esgotadas.
Em 1992 são criados os programas piloto para recolhimento de baterias
recarregáveis em Minnesota e New Jersey.
Em 1994, o PRBA cria o Rechargeable Battery Recycling Corparation - RBRC, uma
organização sem fins lucrativos, cuja missão é por em prática um serviço público de
coleta e a reciclagem das baterias Ni-Cd. Neste mesmo ano o RBRC inicia o seu
programa educativo e começa o recrutamento de licenciados.
Em janeiro de 1995, o RBRC fecha um contrato de venda das baterias coletadas
para o International Metals Reclamation Company por um período de 05 anos. Em
março cria o telefone de informações 1-800-8-BATTERY e no mesmo ano cria um
número de fax para disponibilizar as informações sobre legislação.
Em 13 de maio de 1996, com a publicação da Legislação Federal de Baterias, os
estados substituem os diversos programas do RBRC, baseados na Universal Waste
Rule, por um programa nacional. Em 21 de maio de 1996, o RBRC lança uma
campanha nacional multimilionária denominada “Chage up to Recicle” em que um
astro da TV americana é usado em aparições pessoais, anúncios de TV, rádio e
mídia impressa (www.informinc.org/battery.html).
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
66
7.2.2 Brasil
Em 28 de abril de 1993, o Governo do Rio de Janeiro cria o sistema estadual de
recolhimento de pilhas e baterias através da Lei n.º 2.110.
Em 1997, tramitam no Legislativo de São Paulo quatro projetos de lei e um
substitutivo sobre armazenamento, transporte e destinação final de baterias de
telefone celular.
Em 07 de julho de 1998, o Rio Grande do Sul aprova a lei 11.187 que obriga o
registro dos comerciantes e normatiza a devolução dos artefatos que contém metais
pesados, o seu descarte e destinação final.
Em 28 de janeiro de1999, através da lei 3.183, o Rio de Janeiro equipara as baterias
de celular a lixo tóxico.
Em 30 de julho de 1999, a Resolução CONAMA 257 normatiza as formas de
destinação final e os prazos para a implantação dos mecanismos operacionais de
coleta, transporte e armazenamento, bem como dos sistemas de reutilização,
reciclagem tratamento ou disposição final.
7.3 RBRC - Rechargeable Battery Recycling Corporation
A RBRC, organização criada para implementação dos programas de coleta e
reciclagem das baterias, tem como principais atribuições e competências: negociar
contratos referentes à coleta, armazenagem, transporte e reciclagem; emitir as
licenças e permissões necessárias à obtenção dos certificados de reciclagem e à
seleção dos pontos de coleta; promover a cobertura do sistema de coleta,
reciclagem, armazenamento e transporte através de seguro; financiar o sistema de
coleta e reciclagem com as taxas pagas pelas indústrias de baterias recarregáveis e
conceder um selo bastante aceito pelos consumidores, para ser afixado nas baterias
produzidas pelas empresas filiadas ao programa de reciclagem.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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67
O RBRC trabalha com sistemas de coleta para quatro grupos distintos: 1) pontos de
venda; 2) comunidade; 3) empresas públicas e privadas; 4) empresas licenciadas
que podem ser fabricantes, montadores ou importadores.
As baterias de Ni-Cd, coletadas pelos quatro grupos assistidos pelo RBRC,
primeiramente são transportadas para três pontos específicos de recolhimento no
país e, só então, são encaminhadas para o INMETCO, empresa de reciclagem que
em 1996 possuía a capacidade de reciclar 10.000 toneladas de baterias usadas por
ano. Estima-se que tenham sido recicladas 2.500 toneladas de baterias de Ni-Cd no
ano de 1995 (www.informinc.org/battery.html).
7.3.1 Programa de educação ambiental do RBRC
Os estabelecimentos que comercializam baterias recarregáveis e produtos que
contém estas baterias são visitados periodicamente por especialistas do RBRC. Os
vendedores recebem treinamento, manuais, fitas de vídeo para incentivar a sua
participação no programa. Os que aceitam participar recebem “kits” de reciclagem
que contém um saco plástico especial para cada bateria coletada, instruções de
segurança, panfletos e manual de reciclagem com informações detalhadas sobre
cada tipo de bateria, estando assim capacitados pelo RBRC a divulgar o programa
de reciclagem junto aos clientes.
A comunidade pode usar o sistema sob orientação da RBRC ou não, sendo opcional
a utilização de um sistema próprio para a coleta de baterias. A RBRC, em ambos os
casos, custeia o transporte do material recolhido para um dos três pontos,
independente do sistema adotado pela comunidade.
As empresas públicas e privadas que separam as baterias de Ni-Cd dos outros
tipos de baterias recebem como incentivo à liberação de todos os custos com o
transporte para os três pontos específicos.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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68
As indústrias licenciadas são incentivadas a desenvolver o seu sistema de coleta de
baterias. A indústria é responsável pelo transporte até o reciclador e o RBRC custeia
a reciclagem e as taxas pelo uso dos reservatórios.
Sempre que uma indústria coloca as suas baterias no mercado e as recolhe para
enviá-las ao reciclador, ela recebe de volta 75% das taxas pagas ao RBRC
(www.informinc.org/battery.html).
7.4 Ações Desenvolvidas no Brasil
Um ano após a publicação da Resolução CONAMA n.º 257/99, a sociedade ainda
desconhece as propostas dos programas dos fabricantes e importadores de baterias
de telefone celular que deverão ser implantadas pelos comerciantes e rede de
assistência técnica. Este instrumento legal pressupõe que os usuários de telefone
celular estarão dispostos a procurar um determinado ponto de coleta para entregar
as baterias esgotadas.
Enquanto as campanhas não são implementadas, deve-se destacar a iniciativa da
Gradiente que, buscando antecipar-se ao problema e simplificar a devolução das
baterias esgotadas, implantou um programa de recolhimento através de envelope
pré-postado, onde o usuário deposita a bateria da Gradiente e o entrega nos postos
de correio, sem nenhum ônus. Os envelopes são destinados à TELECOM S.A. em
Barueri São Paulo para a destinação final (www.jornal.atarde.com.br).
Outras iniciativas dos fabricantes divulgadas pela mídia são:
➣ A Motorola distribuiu em seus postos de serviços autorizados, urnas especiais
para coleta de baterias esgotadas. As baterias recebidas são encaminhadas para
Jaguariúna – S.P e posteriormente enviadas para a Societé Nouvelle Dáffinage
des Métaux - França onde serão recicladas (www.jornal.atarde.com.br).
➣ A Ericsson, responsável por 55% do mercado brasileiro, presta informações sobre
o recolhimento das baterias dos seus telefones celulares analógicos pelo telefone
0800-174444 desde fins de 1998 (www.jornal.atarde.com.br).
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
69
7.4.1 Considerações
Apesar da existência da Suzaquim e de outras empresas especializadas em
reciclagem de metais no Brasil, a falta de informações sobre os volumes disponíveis
e a indefinição quanto à infra-estrutura de coleta e armazenagem, impossibilitam que
estas empresas desenvolvam processos de reciclagem para o cádmio existente nas
baterias de telefone celular.
É importante que sejam definidos a origem dos recursos necessários para
fiscalização e o acompanhamento dos programas de coleta, armazenamento,
transporte e reciclagem das baterias, antes da delegação destas atribuições para os
múltiplos órgãos que compõem o SISNAMA.
Caso o Governo brasileiro promova incentivos aos fabricantes de baterias de celular,
convém que ele se resguarde contra um artifício que ficou conhecido na Alemanha
como o “calote das indústrias” após a implantação da etiqueta denominada “ponto
verde” que era vinculada a uma taxa paga pelos fabricantes. Esta taxa proporcional
a produção era destinada ao custeio do programa de reciclagem alemão.
Como as pilhas e baterias coletadas necessitam ser dispostas provisoriamente ou
definitivamente em locais adequados, e isto implica custos, serão necessárias
pesquisas visando encontrar um processo ecologicamente adequado para
disposição e/ou reciclagem destes resíduos.
A exemplo do que ocorre em outros países, um sistema de coleta e reciclagem pode
ser financiado por taxas pagas pelas indústrias de baterias recarregáveis. As taxas
são fixadas com base na quantidade (peso) de baterias colocadas no mercado
durante um período previamente determinado. Estes recursos podem ser utilizados
para financiamento dos programas de coleta e reciclagem e/ou em pesquisas para o
desenvolvimento de baterias menos tóxicas.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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7.4.2 Sugestões para o Programa de Educação Ambiental
A eficácia deste programa no Brasil depende da participação efetiva dos meios de
comunicação de massa. Em princípio sugere-se:
1. Capacitação dos funcionários nos pontos de venda e assistência técnica
Os funcionários da rede de assistência técnica e do comercio só incentivarão a
devolução das baterias de telefone celular se conhecerem quais os riscos ao meio
ambiente e a saúde humana provocados por elas.
As unidades de venda e de assistência técnica deverão dispor de manuais e fitas de
vídeo para esclarecimento de seus funcionários. As lojas deverão possuir recipiente
para coleta e fornecer gratuitamente aos clientes saco plástico especial para
colocação bateria esgotada,
instruções de segurança,
panfletos e
manual de
reciclagem, com informações detalhadas sobre cada tipo de bateria e uso adequado
visando prolongar a sua vida útil.
2. Uso dos meios de comunicação de massa e telefone 0800
➣ Divulgar os procedimentos adequados para a devolução das baterias de telefone
celular usadas;
➣ Informar a localização dos pontos de recolhimento e as características de cada
recipiente de coleta;
➣ Informar quais as opções de baterias de telefone celular disponíveis no mercado,
as vantagens de cada modelo e as comparações entre o seu custo benefício;
➣ Esclarecer o que é reciclagem de baterias de telefone celular;
➣ Listar os cuidados com a manutenção e utilização das baterias de telefone celular
visando prolongar a sua vida útil;
➣ Informar sobre os aspectos ambientais relevantes tais como poluição, problemas
de toxidez dos metais envolvidos, danos à saúde e ao meio ambiente;
➣ Alertar que baterias recarregáveis também acompanham outros eletrodomésticos
tais como: telefones sem fio, filmadoras, rádios de telecomunicação..
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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8. CONCLUSÃO
A destinação inadequada das baterias de telefone celular pode resultar na
contaminação do solo, das águas superficiais e/ou subterrâneas, do ar e dos seres
vivos.
Está previsto na Resolução CONAMA 257/99 que “na impossibilidade de reutilização
ou reciclagem das pilhas e baterias descritas no art. 1o, a destinação final por
destruição térmica deverá obedecer às condições técnicas previstas na NBR - 11175
- Incineração de Resíduos Sólidos Perigosos - e os padrões de qualidade do ar
estabelecidos pela Resolução CONAMA no 03, de 28 de junho de l990”. Portanto em
caso de incineração a fração do cádmio que não for arrastada pelos gases gerados
permanecerá nas cinzas, conferindo-lhe a classificação de resíduo sólido classe I.
Como a legislação de alguns Estados brasileiros não permite a destinação de
resíduos sólidos em aterros industriais Classe I, e isto inclui as baterias de telefone
celular, a opção ambientalmente adequada é a reciclagem.
Os dados divulgados por diversas fontes de informação e apresentados neste
trabalho quantificam os volumes consumidos e descartados das baterias de Ni-Cd,
NiMH e Li-íon através da correlação com o número de telefones celulares existentes
no Brasil. Estas informações necessitam ser mais consistentes, pois são
fundamentais para as empresas de reciclagem instaladas ou que desejem instalarse no Brasil.
O volume de baterias que contém níquel ou cádmio dispostas no lixo doméstico até
23 de julho 2000, é e permanecerá desconhecido devido à dificuldade de rastrear
estas informações. É fundamental que doravante os órgãos do SISNAMA implantem
um sistema de controle efetivo para as baterias de telefone celular comercializadas e
recolhidas nos pontos de coleta.
.A evolução do número telefones celulares comercializados entre 1994 (800.000) e
julho de 2.000 (18.538.000), demonstra a necessidade de uma legislação federal
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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específica para as bateria de telefone celular, pois a Resolução CONAMA 257/99
trata genericamente de pilhas e baterias. Em alguns Estados existem instrumentos
legais específicos, a exemplo dos Projetos de Lei 143/97, 173/97, 191/97 e 435/97
de São Paulo, que tratam da coleta, campanhas, transporte, armazenamento e
destinação final das baterias de telefone celular.
O programa de coleta seletiva a ser implementado no Brasil a partir de 23 de julho
de 2000 deverá ser adequado às características e riscos das baterias de telefone
celular que contenham níquel e cádmio.
Experiências de outros países demonstram que os usuários de baterias de telefone
celular podem ser sensibilizados a participar de campanhas através de motivações
como um dia nacional de coleta, o uso de veículos para recolhimento de baterias
(apelidados de “bat-móvel” pelos argentinos), um número de telefone 0800 para
informações ou adoção de um bônus pago pelo fabricante ao usuário que devolver a
bateria esgotada. É fundamental a participação dos meios de comunicação de
massa na divulgação das campanhas.
Os funcionários da rede de assistência técnica e do comércio deverão receber a
capacitação necessária para convencer os usuários a devolverem as baterias
esgotadas e para alertá-los quanto às conseqüências e riscos ao meio ambiente
e/ou a saúde humana decorrentes da disposição incorreta das mesmas.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
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73
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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em documentos. Procedimentos - NBR 10.520. Rio de Janeiro, 1992.
ASSOCIAÇÃO
BRASILEIRA
DE
NORMAS
TÉCNICAS.
Bibliográficas. Procedimento - NBR 6.023. Rio de Janeiro, 1989.
Referências
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Classificação - NBR 10.004. Rio de Janeiro, 1987.
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Jun.
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1999.
REVISTA MEIO AMBIENTE INDUSTRIAL. São Paulo, ano IV, n.22, ed.23,
Jan./fev.2000.
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Trabalhos Científicos. Sistema de Bibliotecas Biblioteca Central. Serviços ao
Público. São Paulo, 1998.
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
ANEXOS
ANEXO 1: Web Sites
(01)
www.panasonic.com
(02)
www.ambienteglobal.com.br
(03)
www.mma.gov.br
(04)
www.istoe.com.br
(05)
www.motorola.com
(06)
www.jornal.atarde.com.br
(07)
www.epoca.com.br
(08)
www.telefonicacelular-rs.net.br
(09)
www.telespcelular.com.br
(10)
www.uol.com.br/networkworld/wt
(11)
www.nokia.com
(12)
www.geocities.com/capecanaveral
(13)
www.anatel.gov.br
(14)
www.nec.com.br
(15)
www.es.epa.gov/studies
(16)
www.scorecard.org/chemical
(17)
www.atsdr.cdc.gov
(18)
www.ehpnet.niehs.nih.gov/docs
(19) www.prop65news.com
(20)
www.if.ufrj.br/teaching/info
(21)
www.eca.usp.br
(22)
www.ntp-server.niehs.nih.gov/htdocs
75
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
(23)
www.minc.com.br
(24)
www.enlaces.org.br
(25)
www.gradiente.com.br
(26)
www.ericsson.com.br
(27)
www.sitro.com.ar
(28)
www.planalto.gov.br
(29)
www.resol.com.br
(30)
www.rbrc.org
(31)
www.maxicom.com.br
(32)
http://200.246.35.247/adriano/ritmo
(33)
www.igc.org
(34)
www.curitiba.pr.gov.br
(35)
http://cj2.uol.com.br/ambienteglobal
(36)
www.bsi.com.br
(37)
www.atarde.com.br
(38)
http//members.tripod.com/~suzaquim.index.htm
(39)
www.abcell.com
(40)
http://rbrc.org/rbrc/bcd_day.htm
(41)
www.saft.alcatel.com
(42)
www.ebpa-europe.org
(43)
www.ibama.com.br
(44)
www.cidadao.correioweb.com.br
(45)
www.feema.rj.gov.br
(46)
www.celespar.br
(47)
www.sindilojas.com.br
76
Estudo sobre o impacto de baterias de telefone celular no meio ambiente
_______________________________________________________________________
(48)
www.acel.org.br
(49)
www.openlink.com.br
(50)
www.members.xoom.com
(51)
www.informinc.org/battery.html
77