MINA URBANA Centro de Inovação e Tecnologia SENAI Campus CETEC Rede SENAI em Inovação e Tecnologia Universidades, ICTs Institutos de P&D&I Indústria Startups Governo Agências de Fomento Institutos SENAI de Inovação Institutos SENAI de Tecnologia Centro de Inovação e Tecnologia SENAI-FIEMG (Campus CETEC) Institutos SENAI de Inovação • Processamento Mineral • Metalurgia e Ligas Especiais • Engenharia de Superfícies Institutos SENAI de Tecnologia • Meio Ambiente • Química • Metalmecânica • Automotiva • Alimentos e Bebidas O Projeto Mina Urbana – Apresentação ► Utiliza os conceitos dos processos da mineração - coleta, préprocessamento/ processamento - para a recuperação de metais a partir de REE. ► O Projeto “Mina Urbana” é embrionário; ► Será desenvolvido em rede entre os Institutos ISIPM e ISTMA, em parceria com as empresas Inovar Ambiental, Ekomarket e Residuall; ► Apresenta um viés econômico e ambiental: A “Mina Urbana” não demanda custos de pesquisa e exploração mineral; A “Mina Urbana” não demanda a abertura de grandes cavas; A “Mina Urbana” não demanda a construção de barragens de rejeitos e nem gera pilhas de estéril; A reciclagem de resíduos eletroeletrônicos aumentará e gerará mais negócios com impacto na geração de renda. O Projeto Mina Urbana – Objetivos ► Desenvolver soluções sustentáveis de processos de coleta, processamento e recuperação de metais a partir de resíduos eletroeletrônicos (REE) ► Desenvolver alternativas de coleta e de logística de REE pós-consumo ► Desenvolver rotas de processos de desmonte e processamento ► Caracterizar os principais resíduos eletroeletrônicos (REE) em função dos metais portadores ► Quantificar os teores de metais pesados em determinados tipos de REE ► Quantificar os teores de metais de alto valor econômico em determinados tipos de REE ► Desenvolver alternativas de recuperação de metais. O Projeto Mina Urbana - Estratégias de Desenvolvimento ► Tipos de materiais nos REE: Metais ferrosos: 50% Metais não ferrosos (incluindo os preciosos): 13% (Cu: 7%) Plásticos: 21% a 40% Vidros Outros Quadro 1. Teores médios x custos médios de minas de ouro no Brasil e “mina urbana”. Mina Teor Médio (g/ton) Custo de Produção (US$/Once) Investimentos em Produção (US$ M/ ano) Minas de Ouro no Brasil "Mina Urbana" 0,5 - 8 750 70 100 150 - ► Cu, Au, Ag e Pd: ocorrem em concentrações maiores em PCI do que em minerais comercialmente extraídos (Betts, 2008) O Projeto Mina Urbana – Caso de Sucesso ►Um dos líderes desse filão é a mineradora sueca Boliden. ►~2/3 de toda sua produção de ouro vêm da reciclagem. ►Expansão da usina para uma capacidade de 120 mil toneladas por ano. ►Recebe o e-scrap (sucata eletrônica) que é fundida e refinada para a extração de Au, Ag e Cu. O Projeto Mina Urbana - Caso de Sucesso O Projeto Mina Urbana - Macrofluxo Esquema simplificado de etapas de processamento de minério Minério/ Matéria prima Redução de Tamanho Peneiramento Separação Magnética Separação Eletrostática Processamento Separação Gravítica Mina Urbana – A Matéria Prima ► Resíduos eletroeletrônicos (REE): PCB´s, CPU, celulares, pilhas, baterias, TV´s, micro-ondas, impressoras, etc. ► Contêm dezenas de metais: alguns altamente contaminantes (Pb, Cd, Ni, Cr, etc) e outros de alto valor econômico (Au, Ag, Pt, Pd, Cu, Si, Sn, Fe, Li, In, Se, Te, Sb, Sn, Bi) Estimativa de Geração de REE no Brasil kg/ habitante 2009 (t/ano) Estimativa 2030 (t/ano) Brasil 3,4 679.000 950.000 Minas Gerais 3,3 68.600 92.476 Região Metropolitana BH 3,7 19.700 25.047 REE Fonte: FEAM (2010) ► 1 milhão de unidades de celulares contém: ~ 24 kg de Au, ~ 250 kg de Ag ~ 9.000 kg de Cu Mina Urbana – A Matéria Prima Geração anual de resíduos de metal, plástico, vidro e outros a partir de REE REE Brasil Minas Gerais Região Metropolitana BH Metais Plásticos Vidros 563.000 54.200 14.634 230.000 22.600 6.102 84.000 8.500 2.295 1 milhão de unidades de celulares contém: ~ 24 kg de Au, ~ 250 kg de Ag ~ 9.000 kg de Cu Mina Urbana – A Matéria Prima Brasil é o 3º maior mercado de computadores pessoais, atrás da China e EUA. As PCI são enviadas para o exterior por não haver reciclagem ou compradores no Brasil ► Tendência de crescimento de REE: % da população brasileira que tem um computador pessoal (~35%) Redução do ciclo de vida dos produtos eletrônicos: f (constantes inovações tecnológicas de produtos e aplicativos) Os chamados eletrônicos de consumo e dispositivos de comunicação são descartados mais rapidamente – Obsolescência. Desequilíbrio entre as quantidades descartadas e as reaproveitadas ► Constante aumento no volume de resíduos e a busca cada vez mais intensa por matéria prima faz das Usinas de Reciclagem de REE um dos melhores empreendimentos da sociedade moderna. Mina Urbana – Gestão de REE ► Para investir neste segmento, os empresários precisam ter uma noção mais completa sobre: As etapas de obtenção da matéria prima; As etapa de pré-processamento e processamento dos resíduos; A identificação de clientes para os produtos resultantes dos vários processos de reciclagem; ► A identificação das fontes geradoras, coleta e logística da geração dos resíduos em domicílios ou empresas até as recicladoras. ► A obtenção de resíduos pode ser intermediada com a implantação estratégica de Ecopontos que constituem os pontos de entrega voluntária, muito comum na Europa e em fase de implementação no Brasil. A inclusão dos catadores de material reciclável ou reutilizável em forma de mutirões e coleta domiciliar pode ajudar significativamente neste processo. ► Após a coleta, os resíduos são direcionados às usinas para passarem por um processo chamado de manufatura reversa (pré-processamento), onde passarão por alguns testes, serão desmontados e classificados de acordo com suas características físicas. Após esse processo, serão compactados e enfadados. Mina Urbana – Gestão dos REE ► Aumento das práticas caseiras de reciclagem de computadores resultam em contaminação de água/solo/ar e impactos à saúde de trabalhadores; ►Em países como China, Ìndia e Nigéria: Níveis de Pb no sangue de crianças (Guiyu, China) 80% superiores aos indicados pelo Centro de Prevenção e Controle de Doenças dos EUA. Na Índia (onde o mercado existe a uma década, com elevado potencial de empreendimentos informais, onde baixo investimento inicial para começar a coleta) o desmanche e a segregação ou a recuperação torna o negócio atraente para microempresários. ►Exemplos de práticas caseiras: Quebra de tubos de imagem e queima de fios de computadores em locais abertos para remover o plástico e recuperar o Cu; Extração de Cu e metais preciosos de PCI usando ácido, cianeto e/ou mercúrio; Trituração, moagem, queima e derretimento de componente liberando gases nocivos. ► Por outro lado, utilizados de forma adequada, os REE não representam riscos à saúde humana; ► Instalações de reciclagem modernas (com tecnologias adequadas para a recuperação): elevados investimentos e viáveis, em geral, quando ocorre em grande escala; Mina Urbana – PNRS/ Logística Reversa ► São escassas e embrionárias as ações públicas que viabilizem o correto descarte; ► São restritos os números de empresas especializadas na coleta, segregação e reciclagem de componentes. ► Este cenário pode mudar com a PNRS/ 2010. ► Princípios norteadores da PNRS: Poluidor-pagador e protetor-recebedor; Visão sistêmica na gestão de resíduos (variáveis ambientais, econômicas, de saúde pública e tecnológica) Reconhecimento do valor do resíduo como um bem econômico e social ► Aspectos Fundamentais da Logística Reversa: Baixo nível de relacionamento organizacional entre os elos da cadeia; Relações restritas a comprador-fornecedor e sem evidências típicas de parcerias; Falta conhecimento por parte dos usuários sobre o que fazer com os REE e por parte das empresas que realizam a coleta e a reciclagem dos REE; Necessidade de implementação de empresas com foco na coleta, segregação e reciclagem de REE ► Resíduos de Informática (Santos e Silva 2010): Perspectivas: sob a ótica do descarte e da coleta Quais são as estratégias e ações de uma empresa coletora de REE para os usuários? O que os usuários fazem com os seus computadores pessoais no momento do descarte? Mina Urbana – PNRS/ Logística Reversa ► A literatura internacional tem relacionado a logística reversa aos conceitos de Cadeia de Suprimentos de Ciclo Fechado; Processos Logísticos Diretos Processos Logísticos Reversos ► Para que isto ocorra, faz-se necessário: Uma estrutura de coleta, seleção, preparação, reciclagem industrial e reintegração ao ciclo produtivo; Compreender: Fatores que motivam o retorno dos resíduos; Características do resíduo; Com é feito o processo de retorno e recuperação. Mina Urbana – PNRS/ Logística Reversa Questões Por que os produtos retornam Aspectos a serem considerados Perspectivas do Fabricante: a) atendimento à legislação; b) responsabilidade quanto ao ciclo de vida do produto c) revalorização econômica via diminuição do uso de materiais ou obtenção de receitas com peças de reposição; Perspectivas do Consumidor: a) motivados via retribuição por taxas de devolução/ incentivos; b) motivados a doar seus produtos para instituições de assistência social; Embalagem: homogeneidade da composição dos elementos; facilidade de desmontagem e de transporte e presença de materiais perigoso; Padrão de uso: Qais as características a) localização do uso dos produtos (dispersa ou concentrada) - afeta a coleta os respectivos custos de transporte; do resíduo? b) intensidade do uso; e c) tempo de uso; Características de deterioração: ciclo de vida, obsolescência, deterioração econômica, homogeneidade da deterioriação; Atores: a) quem devolve os resíduos; b) quem recebe os resíduos (fabricante, fornecedor, governo, varejista e atacadista); c) quem coleta (intermediários independentes como fornecedores de serviços de logística reversa, empesas coletoras de resíduos municipais, empresas específicas de recuperação, fundações públicas e privadas específicas); Como é o processo de d) quem recicla e processa: empresas transformadoras do resíduo em um novo produto; retorno e recuperação Processos: a) coleta b) inspeção, seleção e triagem c) reprocessamento d) redistribuição Por quem pode ser realizado: iniciativas privadas, órgãos públicos, e parcerias público-privadas Mina Urbana – Framework de Logística Reversa para os REE Adaptado de Achillas et al. (2010) Mina Urbana – Usinas de Tratamento e Reciclagem ► Podem ter diversos tamanhos em função do que pretendem fazer. ► Usinas de Pequeno Porte ou de Separação: Limitam-se a desmontar os equipamentos e separar seus componentes no intuito de comercializa-los no mercado local, regional ou nacional. Apesar de não ter uma margem de lucro tão grande, tem a vantagem de não necessitar de grandes espaços e maquinários sendo muitas vezes formadas apenas por um grupo de pessoas que fazem a separação manual das partes dos componentes eletrônicos. A partir da identificação de compradores para matéria-prima mais processada, investem em tecnologias para a extração como por exemplo o cobre de fios elétricos, o policarbonato dos CDs e DVDs, o ouro das placas de circuito impresso e centenas de outros processos. ► Usinas de Médio Porte: Além do processo de separação, costumam fazer o processamento de matérias como os polímeros com a utilização de extrusoras e trituradoras. Em sua lista de clientes estão compradores que podem estar em outros estados ou até mesmo países, de componentes eletrônicos e matéria prima secundária. Mina Urbana – Usinas de Tratamento e Reciclagem ► Usinas de Grande Porte: Atividades mais especializadas e processos específicos que envolvem alta tecnologia com investimento alto como por exemplo a reciclagem de placas de circuito impresso. Para viabilizar tais empreendimentos é necessário se trabalhar com grandes quantidades de resíduos. Fazem grande parte ou até mesmo o processo completo de separação, processamento e reciclagem dos equipamentos eletrônicos o que pode incluir por exemplo processos tecnológicos como técnicas de derretimento, pirólise e processamento de dissolução para a obtenção de materiais mais nobres como ouro, prata e cobre. Essas usinas costumam trabalhar em nível internacional fornecendo matéria-prima para grandes fabricantes de produtos em todo o planeta. Mina Urbana – Oportunidades ►Preço de algumas comodities: torna economicamente viável a empresa recicladora, criando um mercado potencial para a venda de componentes devidamente desmontados e de peças de sucata. ► Volumes gerados de REE em função do consumo x vida útil. ► Possibilidades de operação de desmonte e fracionamento de equipamentos O Brasil é um mercado potencial para o desenvolvimento de atividades de processamento de resíduos (pré-processamento, segregação, processamento final). ► Tratamento de tubos de imagem CRT ► Aumento da eficiência do processo e/ou da recuperação de metais através do uso de tecnologias automatizadas. As práticas produtivas informais não são tão eficientes se comparadas com a utilização de equipamentos de alta tecnologia. Equipe do projeto André Luis Pimenta de Faria Cláudia Tavares Schanen Stancioli Dangelle Makelle de Oliveira Geysa Angelis de Abreu Machado Marco Aurélio Maia Teodoro Marina Andrada Maria Samuel Rodrigues Castro William Ricardo de Carvalho MUITO OBRIGADO!