RECICLAGEM
Tramppo, a primeira empresa no Brasil a desenvolver tecnologia sustentável para reciclagem de lâmpadas de LED
Reciclagem de lâmpadas de LED
O PROJETO
Em maio de 2018, a Tramppo e o IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, através do Centro de Tecnologia em Metalurgia e Materiais – Laboratório de Processos Metalúrgicos – CTMM / LPM assinaram contrato para desenvolver tecnologia para reciclagem de lâmpadas de LED.
O projeto teve como objetivo desenvolver uma rota de processamento físico de reciclagem de lâmpadas de LED, a fim de permitir a separação dos materiais e componentes das lâmpadas, utilizando como base tecnológica, a descaracterização através de Moinho Autógeno.
O projeto foi estruturado e organizado em três Módulos distintos.
No primeiro foi realizado uma avaliação da viabilidade técnica de separação dos materiais presentes nas lâmpadas de LED, no segundo, foi feito uma análise da viabilidade econômica dos processos e do potencial mercadológico e, no terceiro, foi realizado uma avaliação do ciclo de vida e do potencial de mitigação de impactos ambientais.
No Módulo 1, avaliação da viabilidade técnica, foi feito uma busca, em nível mundial, de artigos e literatura relacionados às rotas de reciclagem de lâmpadas de LED existentes no mercado, e também, se existiam registro de patente para a tecnologia baseada em Moinho Autógeno. Posteriormente, foi realizada a caracterização físico-química dos diferentes tipos de lâmpadas de LED existentes no mercado através da desmontagem das lâmpadas, separação dos componentes e análises químicas.
No Módulo 2, análise da viabilidade econômica, foi realizado a identificação dos materiais passíveis de retorno ao mercado em outras cadeias industriais para avaliar o potencial econômico com a comercialização dos subprodutos gerados processo.
No Módulo 3, avaliação do ciclo de vida e potencial de mitigação de impactos ambientais, foram elencados quais os impactos a serem avaliados, foram estabelecidos os fluxos dos processos para as rotas de reciclagem, foram identificadas as entradas e saídas dos processos e no final, foi realizado um inventário do processo e avaliação do ciclo de vida.
Em julho de 2019 o IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, finalizou o projeto com a entrega do Relatório Técnico 157 294-205 “Desenvolvimento de Rota Tecnológica de Separação de Materiais Recicláveis Presentes em Lâmpadas de LED”, onde no final, foi apresentado uma rota de reciclagem com uma proposta de equipamento – moinho autógeno, peneiras, separador magnético – para realização da descaracterização e separação dos diferentes tipos de componentes.
O resultado obtido com a pesquisa foi uma proposta única e inovadora, e neste sentido, a Tramppo e o IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológica, em 2019 solicitaram, junto ao INPI – Instituto Nacional de Propriedade Intelectual, o registro de patente da tecnologia desenvolvida através do processo BR 102019026715-1 com o título “ Aplicação de Moinho Autógeno em Processo de Separação de Materiais Recicláveis em Lâmpadas de LED”, que, conforme pesquisa realizada no Módulo 1, não existe nenhuma patente registrada que utiliza como base a tecnologia de Moinho Autógeno.
OS TESTES
Com a finalização da pesquisa, a próxima etapa foi iniciar a construção e compra dos equipamentos para realizar o processamento dos materiais, de forma piloto, com objetivo de validar, ajustar e consolidar todo conhecimento obtido até o momento, porém para desenvolver esta fase a empresa necessitava de apoio e recursos.
Desta forma, por tratar-se de uma tecnologia inovadora com grande potencial, a empresa decidiu buscar o apoio da FAPESP – Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo e, em 2019 submeteu um projeto de pesquisa, através do Processo 2019 16692-5 com o título “ Desenvolvimento de Tecnologia de Reciclagem de Lâmpadas de LED” o qual foi aprovado em 10.11.2020. A aprovação se deu direto para Fase II do Programa PIPE – Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas, sem a necessidade de passar pela Fase I, isto em função do conhecimento acumulado com as pesquisas do IPT- Instituto de Pesquisas Tecnológicas.
Com apoio financeiro da FAPESP – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo, a empresa iniciou contatos com fornecedores para escolha das empresas para projetar e construir os equipamentos, iniciando com a construção do Moinho Autógeno.
Em setembro de 2022 o Moinho Autógeno é entregue na Tramppo e a partir daí teve início uma fase de testes em escala piloto com objetivo de validar todo conhecimento adquirido na fase de pesquisa. Foram feitos testes com lâmpadas tubulares, lâmpadas de bulbo não tubulares e também com tipos especiais.
Posteriormente, foram realizados testes de peneiramento e separação magnética.
Os ensaios de peneiramento foram realizados em uma peneira vibratória. A avaliação do uso do peneiramento teve como objetivo a separação dos terminais visando a redução de massa, do volume, definição da quantidade de estágios e a granulometria dos materiais separados.
Os ensaios de separação magnética foram realizados em equipamentos de laboratório onde buscou-se definir a capacidade e potência do equipamento para realizar a separação do material eletrônico dos demais materiais, tais como metais, plástico e vidro
Finalizado os testes, foram realizados os ajustes no processo, e teve início as obras de infraestrutura na empresa para receber os novos equipamentos.
FLUXO DO PROCESSO
Um dos pré-requisitos acordado com o IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, no início do projeto, foi que o material gerado no processo deveria ser um material em condições de ser destinado como matéria-prima para outras cadeias industriais. Assim, logo na concepção do projeto, foram descartados processos de moagem em pequenas frações seguido de tratamento químico.
Esta premissa teve como objetivo desenvolver uma tecnologia para reciclagem de lâmpadas de LED dentro dos princípios da Produção Mais Limpa – P+L, princípio este que está presente na empresa desde seu início. Desta forma, na fase de descaracterização do LED, o processo de separação física dos materiais é realizado de forma mecânica, tendo como base o processamento no Moinho Autógeno.
Entretanto, durante a fase de testes constatou-se que, para garantir a produtividade e eficácia da separação dos materiais no Moinho Autógeno, seria necessário introduzir uma fase de pre-preparação das lâmpadas, antes do processamento no Moinho Autógeno. Neste sentido, foram desenvolvidos equipamentos para realizar a separação dos terminais do corpo das lâmpadas, e o resultado foi bastante positivo.
Desta forma, o processo de descaracterização e separação dos materiais das lâmpadas de LED ficou estruturado em três Fases distintas: Classificação, Fragmentação e Separação. Na Primeira, a Fase de Classificação, as lâmpadas são classificadas por tipo, formato e tamanho de lâmpada, na Segunda , a Fase de Fragmentação, é realizada a separação das ponteiras de plástico do corpo da lâmpada, a quebra do vidro e a retirada da fita de LED, na Terceira, a Fase de Separação, as ponteiras de plástico passam pelo Tamboreamento Autógeno, para a retirada dos terminais eletrônicos das ponteiras e, posteriormente encaminhados para as Peneiras Vibratórias e na Separação Magnética.
MATERIAIS GERADOS
Como resultado, da descaracterização e separação, no final do processo, são gerados os seguintes materiais: vidro, plástico, metais ferrosos, metais não ferrosos e componentes eletrônicos, os quais, no final do processo, são devidamente estocados e identificados e destinados para outras cadeias industriais como matéria-prima.
LÂMPADAS TUBULARES
Vidro
Ponteira de Plásticco
Terminal Eletrônico
Fita de LED
LÂMPADAS DE BULBO
Corpo e Base Lâmpada
Difusor Plástico
Terminal Eletrônico
Placa de LED
Com os equipamentos instalados e em plena operação, o próximo passo é acompanhar o aumento da escala industrial de processamento e desenvolver novos projetos de pesquisa para agregar valor aos materiais separados.
Neste sentido, a empresa já iniciou contatos com Institutos de Pesquisa credenciados junto à EMBRAPII – Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial para desenvolver processo para o tratamento dos materiais eletrônicos, cuja a caracterização inicial, apontou a presença de materiais de alto valor em seus componentes, tais como, ouro, cobre, prata entre outros. Além deste projeto com o material eletrônico, a empresa também está apoiando trabalhos que estão em desenvolvimento com os diodos de LED, no sentido de avaliar a viabilidade econômica para separação das terras raras – ítrio e cério – presentes em sua composição.
Estes são dois projetos que ainda estão em seu início de investigação e que pelas análises de caracterização feitas pelo IPT – Instituto de Pesquisas Tecnológicas, no projeto anterior, podem apresentar resultados promissores.