Avaliação do ciclo de vida de filmes plásticos de embalagem considerando impactos ambientais de microplásticos

Abstract

Resumo: O estudo se utilizou de três análises, sendo a primeira uma análise comparativa, entre os quatro filmes plásticos: (PEAD, PEBD, PET e PP), nesta análise, utilizou somente o método ReCiPe 2016, a segunda análise feita, foi realizada os cálculos de microplásticos e os resultados para a categoria de efeitos físicos na biota de forma isolada e comparativa entre os 4 polímeros e na última análise, foi realizada a incorporação dos resultados da categoria de efeitos físicos no endpoint de qualidade no ecossistema e a partir distom foi feita uma análise comparativa tanto de efeitos físicos como os demais indicadores dos resultados de endpoint, comparado aos quatro filmes para identificar a importância que os efeitos físicos transmitia no resultado final do endpoint, por meio destas informações a presente pesquisa, teve como principal fundamental realizar uma análise comparativa do impacto ambiental potencial de filmes plásticos de embalagem através da Avaliação do Ciclo de Vida (ACV), levando em conta a liberação de microplásticos no ecossistema marinho. O escopo da ACV foi "do berço ao túmulo", analisando o ciclo de vida de quatro polímeros. A unidade funcional definida foi embalar 1 porção de frutas ou verduras, gerando um fluxo de referência de 1 fração de filme plástico de embalagem com dimensão de 25 cm x 50 cm x 200 µm. Três cenários de destinação final foram considerados: reciclagem, aterro sanitário e descarte a céu aberto. O software OpenLCA v. 2.4.1 foi empregado para a análise, utilizando as metodologias de impacto ReCiPe 2016, World 2010 (H) e MarILCA para fatores de caracterização da categoria "efeitos físicos na biota". Os resultados da primeira análise, considerando a aplicação do Recipe 2016 + midpoint(H), demonstraram um impacto maior para o polietileno de tereftalato (PET), que resultou em maiores impactos em 15 categorias de impacto ambiental dos 18 presentes no estudo, seguido pelo PEBD em 5 categorias e os menos danosos, PEAD e PP. Para os resultados dos microplásticos em efeitos físicos na biota, para os cenários em Melhor caso (fragmentação em 10%), Caso médio (fragmentação em 50%) e Pior caso (fragmentação em 100%), o PET foi o mais impactante, seguido pelo PEAD. O PEBD e o PP foram os que apresentaram os menores índices de impacto ambiental. Vale destacar que a partir do Caso médio, considerado o mais realista, a categoria de efeitos físicos na biota passa a ter resultados superiores a 57% do total da categoria de dano de qualidade do ecossistema, exceto para o filme de PP, passando a ser consequentemente a categoria de impacto de maior peso no impacto na qualidade do ecossistema. Desta forma, mesmo considerando as incertezas e aproximações de dados realizadas ao longo deste estudo para construir os cenários, vale destacar que os impactos ambientais da categoria de efeitos físicos na biots foram bastante relevantes, ressaltando a necessidade futuro de avanços no desenvolvimento de categorias de impacto que quantifiquem os impactos de microplásticos, de modo a se obter resultados mais abrangentes e realistas, principalmente considerando situações em que os produtos possuem plásticos em suas composições

Abstract: The study used three analyses. The first was a comparative analysis of four plastic films (HDPE, LDPE, PET, and PP). This analysis used only the ReCiPe 2016 method. The second analysis performed calculations for microplastics and the results for the category of physical effects on biota, both separately and comparatively, among the four polymers. In the final analysis, the results of the physical effects category were incorporated into the ecosystem quality endpoint. From this, a comparative analysis of both physical effects and other endpoint result indicators was performed, comparing the four films to identify the importance that physical effects conveyed in the final endpoint result. Using this information, the present research aimed to perform a comparative analysis of the potential environmental impact of plastic packaging films through Life Cycle Assessment (LCA), taking into account the release of microplastics into the marine ecosystem. The scope of the LCA was "cradle to grave," analyzing the life cycle of four polymers. The defined functional unit was to package 1 portion of fruits or vegetables, generating a reference flow of 1 fraction of plastic packaging film with dimensions of 25 cm x 50 cm x 200 µm. Three final disposal scenarios were considered: recycling, landfill, and open-air disposal. The OpenLCA v. 2.4.1 software was used for the analysis, employing the ReCiPe 2016, World 2010 (H) and MarILCA impact methodologies for characterization factors of the "physical effects on biota" category. The results of the first analysis, considering the application of Recipe 2016 + midpoint (H), demonstrated a greater impact for polyethylene terephthalate (PET), which resulted in the greatest impacts in 15 of the 18 environmental impact categories present in the study, followed by LDPE in 5 categories, and the least harmful, HDPE and PP. Regarding the results of microplastics on physical effects in biota, for the Best Case (fragmentation at 10%), Average Case (fragmentation at 50%), and Worst Case (fragmentation at 100%) scenarios, PET was the most impactful, followed by HDPE. LDPE and PP had the lowest environmental impacts. It is worth highlighting that, starting from the average case, considered the most realistic, the category of physical effects on biota accounts for more than 57% of the total impact on ecosystem quality, except for PP film, consequently becoming the category with the greatest weight in impacting ecosystem quality. Therefore, even considering the uncertainties and data approximations made throughout this study to construct the scenarios, it is important to note that the environmental impacts of the physical effects on biota category were quite significant, highlighting the future need for advancements in the development of impact categories that quantify the impacts of microplastics, in order to obtain more comprehensive and realistic results, especially considering situations where products contain plastics in their composition