Reciclagem de discos compactos (CD’s e DVD’s)

Esquema de um processo de reciclagem de discos compactos por abrasão mecânica

No início da década de 1980, as indústrias Phillips e Sony, européia e japonesa, respectivamente, apresentaram para o mundo o disco compacto de áudio (compact disc – CD). Desde então, o consumo de tais discos pela indústria fonográfica e a sua utilização em outros segmentos, como pelas indústrias de software e programação, gravação de dados, textos, imagens, vídeos, etc., vêm aumentando muito. Esses discos compactos têm se tornado cada vez mais populares, com capacidade para armazenar grandes volumes de informações.
Em 1991, a produção de CDs em todo o mundo chegou a 400 milhões de unidades e tem aumentado cerca de 10% a cada ano. A produção de discos compactos para gravação de dados (compact disc read only memory, o CD-ROM) foi de aproximadamente 5,2 bilhões de unidades no mundo inteiro em 2002, e em 2003, todos os DVDs (digital video disc) e CDs para áudio, vídeo e gravação de dados produzidos no mundo totalizaram cerca de 12 bilhões de unidades. Quanto ao formato e a tecnologia de produção, um DVD é muito similar a um CD. Entretanto, os DVDs possuem maior capacidade de gravação de dados, cerca de sete vezes mais que um CD.CDs e DVDs são artefatos feitos a partir do termoplástico policarbonato (PC), metalizado. O policarbonato é o polímero utilizado na confecção de CDs e DVDs devido às suas propriedades, como excepcional transparência e transmitância, baixa absorção de umidade, rigidez, resistência térmica e altíssima resistência ao impacto.
Desde o processo de manufatura até o uso pelo consumidor final, estima-se que aproximadamente 10% de todos os CDs e DVDs produzidos sejam descartados. Somente nos Estados Unidos da América, mais de dois bilhões de CDs são produzidos todos os anos e cerca de 200 milhões são rejeitados, seja por defeitos de fabricação no momento da injeção do policarbonato ou erros durante o processo de gravação, e até mesmo desperdiçados na distribuição como material de divulgação comercial.
Estes CDs e DVDs descartados podem ter o policarbonato separado das demais camadas, regranulado, reprocessado e reutilizado. Entretanto, na maioria das vezes, tais discos acabam mesmo nos lixões das grandes cidades. Por exemplo, os Estados Unidos despejam mais de 160 milhões de toneladas anuais de resíduos sólidos no meio ambiente, sendo que 4 a 7% (em peso) correspondem a materiais plásticos. Problemas decorrentes dessa poluição ambiental têm levado a comunidade científica a refletir sobre rotas alternativas para o problema, como a reciclagem, a incineração e o uso de polímeros biodegradáveis. Com relação aos polímeros biodegradáveis, os mais estudados são o poli (3-hidroxibutirato), P(3HB), e o poli(3-hidroxibutirato-co-3-hidroxivalerato), P(3HB-co-3HV)Entretanto, tornar viável a utilização desses materiais em aplicações cotidianas ainda envolve processos que apresentam muitas dificuldades. Sendo assim, a reciclagem de materiais plásticos torna-se uma alternativa atrativa e viável.
O processo de produção de CDs e DVDs não permite que os mesmos sejam reciclados facilmente. Tais discos são constituídos por multicamadas: o policarbonato juntamente com três camadas de menor espessura (alumínio, verniz e a impressão). A camada de alumínio possui de 55 a 70 µm de espessura, enquanto que o verniz e a impressão totalizam cerca de 20 microns. Dessa forma, para a reciclagem do policarbonato de CDs e DVDs faz-se necessário a remoção dessas camadas extras.
Existem muitos métodos para a remoção das camadas extras do policarbonato de CDs e DVDs, desde procedimentos totalmente químicos até físico-mecânicos. Entretanto, as técnicas mais comuns são: a) a separação química, que envolve o uso de agentes químicos agressivos, como soluções alcalinas e sais inorgânicos em elevadas temperaturas para remover as camadas extras do policarbonato; b) a filtração durante a fusão, onde os discos são moídos e o material é secado e regranulado numa extrusora equipada com uma série de filtros que remove os contaminantes sólidos que não fundem durante a fusão do policarbonato, o qual consegue passar pelos filtros e é separado dos metais; c) o processo mecânico, que consiste na remoção das camadas do policarbonato através de abrasão.
O processo mecânico tem sido considerado a melhor maneira de recuperar o policarbonato de CDs e DVDs, uma vez que é um método seguro, simples e eficaz. Equipamentos específicos possuem uma escova de alta rotação, que remove as camadas extras que estão sobre o policarbonato, e uma esteira transportadora que move os discos continuamente. A escova remove as camadas metálicas, cujas partículas são conduzidas para um filtro onde ocorre a recuperação do alumínio. Ar comprimido, gás inerte ou água pulverizada podem ser aplicados na interface do disco com a escova para garantir resfriamento e evitar a fusão prematura do policarbonato. Os discos com o policarbonato separado são regranulados em extrusora e o termoplástico pode então ser reutilizado. As vantagens dessa técnica são: facilidade de adaptação ao ambiente de manufatura, o equipamento é de simples operação, o custo é relativamente baixo e o processo não envolve produtos químicos perigosos.

Fonte: Revista Matéria vol.13 no.4 2008
Laboratório de Hidrogênio PEMM/COPPE/UFRJ