PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA COORDENAÇÃO DE PESQUISA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE

PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA COORDENAÇÃO DE PESQUISA

PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA – PIBIC

Estudo das Propriedades Mecânicas em Embalagens de Bebidas de Alumínio Quando Submetidas a Reciclagem pelo Processo de Fundição.

Àrea do conhecimento: Processos de Fabricação - Fundição

Relatório Final

Período da bolsa: de agosto de 2020 a agosto de 2021

Este projeto é desenvolvido com bolsa de iniciação científica PIBIC/COPES

Sumário

1.        Introdução        3

2.        Objetivos        6

2.1. Objetivo Geral        6

2.2. Objetivos específicos        6

3.        Metodologia        6

4.        Resultados e discussões        7

4.1. Revisão bibliográfica        7

4.1.1. Processo de reciclagem de latas de alumínio;        7

4.1.2. Principais ligas de alumínio        8

4.1.3. Ligas para a produção das latas de alumínio        9

4.1.4. Processo de Fundição        10

4.1.5. Ensaios mecânicos        11

4.1.5.1. Ensaio de Tração        11

4.1.5.2. Ensaio de dureza Brinell (HB)        12

4.2. Seleção e coleta das embalagens de alumínio        13

4.3. Projeto de fundição        14

4.4. Revisão dos principais conhecimentos sobre reciclagem de alumínio por meio da fundição        15

5.        Conclusão        18

6.        Perspectivas de futuros trabalhos        18

7.        Referências bibliográficas        19

8.        Justificativa de alteração no plano de trabalho        21

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1. Introdução

A reciclagem é o processo de transformação de um material já utilizado e sucateado em um novo produto. Por causa do aumento da produção industrial, a reciclagem se tornou um componente essencial na gestão de resíduos sendo o terceiro componente na hierarquia dos resíduos “reduzir, reutilizar e reciclar”. Entre os materiais recicláveis estão diversos tipos de vidro, papel, metal, plástico, tecidos e componentes eletrônicos. Um dos principais metais que podem ser reciclados é o alumínio.

Alumínio é o primeiro nome lembrado quando o assunto é reciclagem. A reciclabilidade é um dos principais atributos do metal e reforça a vocação de sua indústria para a sustentabilidade em termos econômicos, sociais e ambientais. O alumínio pode ser reciclado infinitas vezes, sem perder suas características no processo de reaproveitamento, ao contrário de outros materiais. Além disso, pode ser reciclado tanto a partir de sucatas geradas por produtos de vida útil esgotada, quanto por sobras do processo produtivo.

Segundo Cardoso (2011), o alumínio é utilizado em uma vasta gama de produtos. Está presente em diversas plantas industriais, como matéria prima básica ou na composição de máquinas e equipamentos. No setor de transportes, o alumínio utilizado reduz os custos com combustível devido ao seu menor peso específico, principalmente comparado ao aço. Na indústria naval, o alumínio é utilizado em estruturas e modelagens devido a sua característica química de resistência a corrosão como também a sua resistência física. De acordo com Unidade de Pesquisa Comunitária (Community Research Unit), os setores que mais utilizam o alumínio são os setores de transporte, construção e embalagens, respectivamente. No Brasil, de acordo com a Associação Brasileira de Alumínio - ABAL, os setores que mais utilizam o alumínio são o setor de embalagens, transporte  e indústria e eletricidade, respectivamente, como mostra o gráfico abaixo.

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Figura 1: Uso do alumínio no Brasil por segmento em 2019.

Fonte: Associação Brasileira de Alumínio - ABAL

A obtenção do alumínio em sua forma metálica inicia no processo, usualmente, da mineração da bauxita. Em seguida, a bauxita passa pelo processo de beneficiamento e segue para a refinaria para passar por um tratamento químico com a finalidade de remoção de impurezas e, assim, obtendo a alumina, considerada um produto intermediário. Ao final do processo, é realizado o processo de eletrólise obtendo o alumínio primário (produto final). Para se obter 1 kg de alumínio é necessário cerca de 5 kg de bauxita (Cardoso, 2011).

Segundo a ABAL, o Brasil é o décimo quinto produtor de alumínio primário, precedido pela China, Rússia, Índia, Canadá, Emirados Árabes, Austrália, Vietnã, Bahrain, Noruega, Estados Unidos, Arábia Saudita, Malásia , África do Sul e Islândia; quarto produtor de bauxita, atrás da Austrália, Guiné e China e terceiro produtor de alumina, atrás de China e Austrália.

Por causa do grande custo energético no processo de eletrólise para se obter o alumínio primário é de grande interesse da indústria a produção do alumínio através da reciclagem. Através do ciclo de reciclagem, a sucata é transformada em matéria prima sendo colocada novamente ao início do processo industrial para a fabricação de novos produtos. A perda de material pela contaminação por outros elementos e a formação de óxidos pode ser desconsiderada devido ao grande custo-benefício que o processo de reciclagem proporciona (Souza, 2017)