A sustentabilidade de produtos está desempenhando um papel cada vez mais importante na indústria eletroeletrônica. A fabricante de resinas Covestro, em um estudo de mercado, analisou as tendências de sustentabilidade predominantes na indústria eletroeletrônica europeia, que é um dos maiores compradores de formulações e blendas de policarbonato da empresa. Os resultados desse estudo podem ajudar a indústria eletroeletrônica com suas metas de sustentabilidade.

O estudo analisou um total de 35 empresas, das quais 29 fornecem informações públicas sobre seus esforços de sustentabilidade como, por exemplo, relatórios de sustentabilidade ou indicadores-chave de desempenho (Key Performance Indicator, KPI) publicados on-line. Foram analisadas tanto as sociedades anônimas quanto as empresas de pequeno e médio porte. Essas empresas cobrem uma grande parte do espectro do mundo eletroeletrônico, incluindo fabricantes das áreas de tecnologia, de energia e automação, instalações elétricas, eletrodomésticos e lâmpadas, tecnologia de segurança, eletrônica de entretenimento, tecnologia de comunicação e equipamentos de rede, estações de carregamento elétrico e também um grupo internacional de dispositivos. Entre elas se encontram, por exemplo, ABB, Bosch, EVBox, Ericsson, Hager, Ikea, Miele, Nokia, Philips, Schneider Electric, Siemens e Signify.

Os tópicos de sustentabilidade mencionados a seguir são particularmente importantes para a indústria eletroeletrônica da Europa, com destaque para os dois primeiros:

• Redução da emissão de gases geradores de efeito estufa;

• Gestão de resíduos e reciclagem;

• Gestão de energia;

• Gestão da água.

 

A redução da emissão de gases causadores do efeito estufa é uma meta central de sustentabilidade para todas as empresas. O índice de 26% indica que cerca de um quarto delas quer produzir de maneira climaticamente neutra no futuro. Três empresas relataram que já conseguiram ter neutralidade em termos da emissão direta de CO2 durante a sua produção (escopo 1), e também quanto a emissões indiretas, como é o caso da energia elétrica adquirida (escopo 2), incluindo a Philips, fabricante de eletrodomésticos. Entre as medidas que as empresas querem aplicar para reduzir a emissão de gases geradores do efeito estufa se encontram o uso de energia elétrica verde para produção, economia de energia usando sistemas de gestão adequados, produtos que reduzem a emissão de CO2 dos clientes e redução de emissões durante a distribuição, com produtos mais leves e o aumento do uso de navios e ferrovias para a logística.

As empresas também priorizam a redução de resíduos e a melhoria da reciclagem. Isso deve ser conseguido pelo uso de design de produto mais sustentável (design para sustentabilidade) e uso de materiais reciclados. Outras medidas incluem evitar o uso de embalagens e estabelecer programas para a devolução de produtos, baseados na economia circular.

 

Policarbonato neutro do ponto de vista do clima

A Covestro vê oportunidades para apoiar seus clientes nessas áreas, principalmente na redução da emissão de gases causadores do efeito estufa, na criação de produtos com design que facilite a sua reciclagem, na gestão de resíduos e no desenvolvimento de ciclos de materiais. Por exemplo, os primeiros graus de policarbonato (PC) neutros em carbono oferecidos pela empresa em todo o mundo abrem a oportunidade de reduzir a emissão de gases e, ao mesmo tempo, de aderir à economia circular. Eles constituem a série Makrolon RE da Covestro e estão sendo comercializados. Essas formulações podem ser usadas principalmente em aplicações nas quais são requeridas propriedades técnicas e ópticas muito boas, além de uma pegada de CO2 significativamente reduzida.

As formulações da série RE são parcialmente constituídas de matérias-primas provenientes de rejeitos e resíduos orgânicos, e são parcialmente produzidas usando energia elétrica proveniente de fontes renováveis. A origem sustentável das matérias-primas é certificada de acordo com o grau ISCC Plus da Certificação Internacional de Sustentabilidade e Carbono (International Sustainability and Carbon Certification). Um balanço de massa encontra-se vinculado à certificação. Esse método de cadeia de custódia (método da cadeia de produtos) permite que matériasprimas fósseis e alternativas sejam misturadas na produção, mas mantidas separadas para fins contábeis. Como resultado, as proporções de material sustentável são atribuídas aos produtos finais, mesmo que tenham sido usados processos produtivos com múltiplos estágios. Assim, a sustentabilidade de um produto pode ser demonstrada de forma transparente e precisa.

 

Fácil de usar como uma solução já consolidada

As matérias-primas orgânicas usadas na série de produtos RE são convertidas quimicamente em insumos para a indústria química e, usando o balanço de massa, são primeiro alocadas como material de partida para a síntese de PC e, posteriormente, para o PC. As matérias-primas, algumas das quais apresentam origem biológica, são química e fisicamente idênticas às puramente fósseis usadas anteriormente na síntese do PC. Assim, os produtos da série RE continuam apresentando a mesma qualidade. Eles apresentam propriedades mecânicas, térmicas, ópticas, elétricas e de processamento idênticas às suas contrapartes puramente fósseis, bem como as mesmas características de resistência ao intemperismo. Atendem às mesmas certificações e especificações técnicas. Uma vez que são produzidos nas mesmas instalações, a infraestrutura já existente pode ser usada para o PC e suas blendas, que é uma grande vantagem para os transformadores, sem incorrer em riscos técnicos ou custos adicionais para alterar o produto.

 

A princípio, toda a série Makrolon pode ser reproduzida com as matérias-primas já consolidadas usando o balanço de massa. A série RE com certificação ISCC Plus também está sendo introduzida atualmente para os co-policarbonatos grau Apec, resistentes ao calor, e para as misturas Bayblend e Makroblend. Todos os produtos da série podem ser fornecidos em grandes quantidades. A fração de matérias-primas biocirculares certificadas pelo ISCC pode alcançar até 72% em peso. Uma declaração de sustentabilidade, feita a cada lote fornecido, confirma o quão alta é a proporção de matériasprimas biocirculares.

Entre as primeiras aplicações do PC com certificação ISCC também serão incluídas estações de carregamento para as baterias de carros elétricos. A Covestro firmou parceria com o grupo holandês EVBox, com o objetivo de implantar um novo padrão para a infraestrutura de carregamento: recursos também devem ser conservados e materiais mais sustentáveis devem ser usados na fabricação de estações de carregamento, a fim de manter a pegada de CO2 das estações a mais baixa possível. Por exemplo, cálculos feitos pela Covestro mostraram que a substituição de 3,5 kg de PC com origem fóssil por uma contraparte da série RE, com um conteúdo de material biocircular acima de 70%, reduz a pegada de carbono de uma estação de carregamento em mais de 10 kg da emissão equivalente de CO2 (figura 1).

Fig. 1 – As estações de carregamento para veículos elétricos também podem ser produzidas de forma mais ecológica usando graus de policarbonato da série RE (Covestro)

 

Materiais reciclados com qualidade garantida

Cerca de metade das empresas citadas no estudo está atualmente desenvolvendo projetos ou produtos feitos com resinas recicladas. Algumas delas se comprometeram a aumentar a proporção de materiais reciclados na fabricação de produtos. A Covestro, por exemplo, desenvolveu PC e formulações associadas cujo conteúdo de resina e fibras de carbono provém de materiais reciclados pós-consumo (PCR) e pós-industrial (PIR). Junto com empresas parceiras foram desenvolvidos processos mecânicos de “sobreciclagem” (upcycling, reciclagem com valorização) para poder usar, entre outros itens, garrafas, CDs, resíduos da produção de placas de PC e faróis de veículos sucateados como material-base. Os processos de reciclagem são rastreáveis e garantem a alta qualidade do material.

Os plásticos reciclados são misturados com material virgem, em que a proporção de reciclados pode ser de até 75% em peso. As formulações resultantes apresentam índices de resistência mecânica típicos do PC. São resistentes ao calor, até cerca de 144 °C (ensaio Vicat), apresentam altos níveis de transmissão de luz ou radiação infravermelha, atendem aos requisitos de retardamento de chama (teste UL 94 do instituto americano de testes Underwriters Laboratories, obtendo a melhor classificação V-0 (em corpo de prova com espessura de 0,75 mm)) e quase não produzem gases corrosivos em caso de incêndio. São usados, por exemplo, em laptops, carregadores de celular, televisores, copiadoras e impressoras. Podem ser criadas diferentes estruturas superficiais em um mesmo material pelo tratamento a laser da cavidade do molde de injeção, o que permite obter diferentes percepções táteis e aparências ópticas, proporcionando grande liberdade para o design. Essas possibilidades podem ser relacionadas ao caso de uma tampa de laptop feita com Bayblend contendo 30% de resinas pós-reciclagem (figura 2).

Fig. 2 – Um grau de PC contendo uma fração de resina reciclada pós consumo é usado pela indústria eletroeletrônica, por exemplo, para fabricar laptops (Covestro)

 

Até 30% menos emissão de CO2

Um exemplo atual de produto feito com material reciclado é o Fairphone 4, da empresa holandesa homônima. A tampa traseira, a moldura intermediária e o carregador sem fio desse celular são feitos com PC contendo de 30 a 50% de resina reciclada pós-consumo, entre outros materiais (figura 3). Um grau de resina reforçada com fibra de vidro contendo material reciclado pós-consumo, do portfólio Makrolon, é adequado para a fabricação da moldura intermediária do Fairphone 4, a qual é bastante solicitada do ponto de vista mecânico. Em comparação com o material convencional, o uso de PC contendo resina reciclada pós-consumo reduz a emissão de CO2 em até 30%. Além disso, como no caso do Fairphone 3, usa-se poliuretano termoplástico (TPU) totalmente reciclado para o corpo do Fairphone 4.

Fig. 3 – O design modular facilita o reparo e a reciclagem do celular Fairphone (Fairphone)

Cerca de 40% das empresas participantes do estudo têm programas de devolução de produtos de sua linha para promover a gestão dos ciclos dos materiais. A Covestro procura cooperar com essas empresas, como também com outros parceiros da cadeia de valor do plástico, a fim de ter acesso a matérias-primas recicladas que estejam disponíveis de forma confiável, nas quantidades suficientes e com qualidade garantida.

Por exemplo, na China, a empresa atua de forma conjunta com a Nongfu Spring e a recicladora Ausell. As empresas estão trabalhando juntas para melhorar a reciclagem de garrafas com capacidade de 19 litros feitas de PC. Os graus de PC e formulações produzidas pela Covestro que apresentam conteúdo reciclado estão em conformidade com os selos ecológicos específicos da indústria, como o “Blue Angel” e o “EPEAT” (Electronic Product Environmental Assessment Tool, ou Ferramenta para avaliação ambiental de produtos eletrônicos, em português). A Polymaker, fabricante de insumos para impressão 3D, usa resina reciclada pós-consumo para produzir filamentos, entre outras coisas (figura 4). O filamento mais sustentável apresenta pegada de carbono significativamente menor em comparação com o feito com resina virgem.

Fig. 4 – O filamento de PC, grau Polymaker PC-r, usado em impressão 3D, é constituído de plástico reciclado obtido a partir de garrafas usadas para acondicionar água, material pós-consumo proveniente da fabricante de garrafas chinesa Nongfu Spring (Covestro)

 

Projetando componentes favoráveis à reciclagem

A grande maioria das empresas analisadas também se concentra no desenvolvimento de produtos com design favorável à reciclagem. Este é um pré-requisito para o desenvolvimento de ciclos de materiais amplos e fechados. É particularmente importante que os materiais usados sejam recicláveis. Além disso, os produtos devem ser projetados de forma tal que, no final de sua vida, os vários componentes possam ser separados em fluxos de materiais que sejam o mais homogêneos possível. Por exemplo, estão sendo feitas tentativas para reduzir bastante a variedade de materiais usados. Se possível, se objetiva chegar a uma solução monomaterial. Os conjuntos também devem apresentar estrutura modular para que possam ser desmontados com mais facilidade. Não se trata apenas de recuperar plásticos. Na realidade, os componentes devem ser construídos de forma que outros materiais valiosos, como metais preciosos ou terras raras, também possam ser separados e coletados com mais facilidade.

Para apoiar os seus clientes no “design para a sustentabilidade”, a Covestro, juntamente com a Renato Lab (Taiwan), empresa de consultoria especializada em economia circular e uso eficiente de recursos, produziu o “Handbook for circular design” (Manual de design circular, figura 5). Ele serve como guia para projetistas e desenvolvedores que pretendem integrar o modelo de circularidade ao projeto de produtos, e fornece indicações sobre a seleção de materiais adequados.

Fig. 5 – O guia “Circular design handbook” (Manual de design circular) destina-se principalmente a empresas dos setores elétrico, eletrônico e de eletrodomésticos. Ele pode contribuir para a fabricação de produtos mais circulares e sustentáveis (Covestro)