1. Introduction and Methodology
1.3. Bosnia and Herzegovina and Peace
O aumento da disponibilidade da madeira, principalmente de espécies já consolidadas no Brasil, como as dos gêneros Pinus e Eucalyptus, deu-se principalmente devido à utilização de novas tecnologias silviculturais e crescentes investimentos em pesquisas e melhoramento genético (Associação Brasileira de Produtores de Florestas Plantadas - ABRAF, 2013).
Devido à maior susceptibilidade à degradação pela demanda biológica destas essências oriundas de florestas plantadas, quando comparadas a algumas espécies tropicais (madeiras densas e de coloração escura), o tratamento com substâncias preservantes torna-se necessário, permitindo maior vida útil em serviço (CASSENS et al., 1995; RICHARDSON, 1993). Hedley, Page e Patterson (2000) destacam em seus estudos que a durabilidade do Pinus silvestris tratado com arseniato de cobre cromatado (CCA) pode apresentar durabilidade maior que 15 anos. Estudo recente realizado no Brasil com madeiras do gênero Pinus indica que, quando tratadas com CCA, apresentam expectativa de vida média de 30 anos, o que significa a conservação de milhares de árvores por ano (BARILLARI, 2002).
O CCA é um preservante de madeiras de classe hidrossolúvel e inorgânico, impregnado sob pressão em autoclaves, apresentando elevada eficácia. No Brasil, o setor de preservação de madeiras é regulamentado pelo IBAMA e pela ANVISA, que classificam o CCA como extremamente tóxico (Classe I) IBAMA (2007), apontando restrições ao uso da madeira tratada com CCA e sua consequente substituição. Em países como Japão, Indonésia, Suécia, Dinamarca, Suíça, Alemanha e Estados Unidos, regulamentações têm restringido drasticamente o uso de CCA.
A Associação Paranaense de Empresas de Base Florestal - APRE (2011) menciona que, segundo estimativas da Associação Brasileira de Preservadores de Madeira (ABPM), existem atualmente cerca de 250 usinas de preservação no Brasil produzindo 1,2 milhões de m³ de madeira tratada por ano.
O mercado de madeira tratada no Brasil movimenta cerca de R$ 60 milhões por ano, gerando de 8 a 10 mil empregos diretos e quase 35 mil indiretos. Segundo a ABPM, parte considerável da madeira tratada, em torno de 65%, é consumida pela área rural, principalmente para a produção de cercas. O setor elétrico para confecção de postes recebe em torno de 15%, mesma quantidade em percentual destinado ao segmento ferroviário. A construção civil absorve entre 5% e 10% do total da madeira tratada produzida nacionalmente (ROSA, 2012). São utilizados para este fim principalmente Pinus e Eucalyptus, gêneros de maior destaque em mercado consumidor e reflorestamentos (PINHEIRO, 2001).
O CCB (composto a base de cromo, cobre e boro) surgiu como alternativa ao CCA, iniciando-se sua comercialização na Alemanha nos anos 1960 (MORESCHI, s.d). Este composto apresenta menor toxicidade devido à presença de boro substituindo o arsênio em sua composição (Tabela 1).
Tabela 1 – Composição dos preservantes CCA e CCB segundo ABNT NBR 8456 (1984). Fonte: Adaptado de Jankowsky; Barillari e Freitas (2002).
Produto Proporção dos ingredientes ativos (%) CCA tipo A 66,5 CrO3 18,1 CuO 16,4 As2O5
CCA tipo B 35,3 CrO3 19,6 CuO 45,1 As2O5
CCA tipo C 45,5 CrO3 18,5 CuO 34,0 As2O5
CCB 63,5 CrO3 26,0 CuO 10,5 B
No CCB, o boro caracteriza-se pela considerável capacidade de proteção contra fungos apodrecedores e insetos xilófagos, e pela boa relação custo-benefício (VALCÁRCEL et al., 2004). Além de possuir menor toxicidade, o ácido bórico migra mais profundamente na madeira após o tratamento. O cromo oferece o benefício de redução da corrosão de possíveis ligações por elementos na madeira (LEBOW, 2006). Atualmente produzido com formulação na base óxido, não interfere na condutibilidade elétrica na madeira e não provoca corrosão em contato com conectores metálicos (aços carbono e alumínio) (LEPAGE, 2010).
Apesar de o ácido bórico presente no CCB ser considerado lixiviável, tornando a madeira mais vulnerável ao ataque de fungos tolerantes ao cobre (LEBOW, 2006), Kakaras et al. (2002) relatam que a resistência a lixiviação do CCB frente ao CCA é relativa: depende das condições do meio de exposição, da espécie tratada e da retenção do preservante, existindo relatos de equivalente eficiência do CCB em relação ao CCA em condições de clima temperado, com
longos períodos de seca. Em relação à resistência a lixiviação do cobre, o CCB apresenta-se em vantagem em relação aos preservantes de soluções aquosas de cobre-etanolamina (CA-B) e soluções de quaternários de amônio (ACQ), conforme estudos de Humar e Pohleven (2006).
Pouco se conhece a respeito das propriedades da madeira tratada, porém, em estudos recentes, abordando a influência da preservação com CCB na madeira de Pinus sp., Rocco Lahr; Fernandes e Bertolini (2010), constataram que o tratamento preservante aumentou a massa específica desta espécie em até 27% (de 0,55 g/cm³ para 0,70 g/cm³) e, consequentemente, sua dureza.
Segundo relatos de Silva (2006), apesar da utilização cada vez mais frequente do CCB (cromo, cobre e boro), ainda não existem muitas informações em relação a aspectos ambientais e à disposição de resíduos da madeira tratada.
2.2.1 Aproveitamento de rejeitos de madeira tratada
Considerando-se o mercado expressivo da madeira tratada, os rejeitos provenientes desta indústria, oriundos de produtos fora de especificação, podem ser nocivos ao ambiente, quando não dispostos adequadamente. Segundo Lebow (2010), caso a madeira tratada seja colocada em serviço, anteriormente à conclusão das reações de fixação dos compostos ativos, o lançamento inicial do preservante no ambiente pode ser mais intenso. Além disso, quando estes resíduos apresentam-se sob a forma de maravalhas ou partículas, a pequena espessura aumenta a área passível de viabilizar perdas de substâncias por lixiviação (BERTOLINI 2011).
Outra questão são produtos pós-serviço, que se caracterizam como futuros rejeitos. Em muitos países, como Reino Unido (UK) e EUA, o CCA já possui usos restritos desde 2004 e vem, gradativamente, deixando de ser utilizado. Kamdem (2002) cita que o volume de resíduos de madeira tratada com CCA nos Estados Unidos, em 2002, foi da ordem de 8 milhões de m³, estimando que, em 2020, este volume seja de 19 a 20 milhões de m³, originários principalmente da construção civil. Estudos de Murphy et al. (2004), considerando-se o cenário do Reino Unido, apontaram o montante de 62.000 m³ de rejeitos pós-consumo de madeira tratada com CCA em 2004 e, considerando-se uma vida em serviço da madeira tratada com CCA de 50 anos, projeções futuras apontaram volume de rejeitos de 870.000 m³ no ano de 2061.
Conforme Montana Química (2010), o procedimento adequado para a destinação final dos resíduos de madeira tratada é a disposição em aterros devidamente registrados pelo Órgão Ambiental local, de acordo com a legislação ambiental municipal e estadual vigente. Além disto, não se devem reutilizar sobras/resíduos da madeira tratada na fabricação de produtos destinados à queima (carvão, briquetes) ou combustíveis, nem descartá-los a céu aberto. Isto se deve ao fato da substância preservante CCA ser considerada pelo IBAMA (2007) como de classe toxicológica e de risco ambiental tipo I, ou seja, extremamente tóxico.
O reaproveitamento de resíduos madeireiros pode reforçar ainda mais seu perfil ambiental, proporcionando um volume elevado de recurso secundário para a reciclagem em novos materiais avançados (ESHUN; POTTING e LEEMANS, 2012). Neste sentido alguns trabalhos têm sido desenvolvidos no que diz respeito ao aproveitamento de resíduos madeireiros, principalmente na produção de painéis de partículas, porém, a utilização dos rejeitos de madeira tratada tem sido pouco explorada.
Vick; Geimer e Wood (1996) produziram flakeboards, semelhantes aos painéis estruturais conhecidos recentemente como OSB (Oriented Strand Board), utilizando resíduos de madeira serrada de Southern Pine tratado com CCA e resina fenol-formaldeído, comparando-se os resultados com painéis produzidos com a mesma espécie sem tratamento preservante. Os autores obtiveram valores de MOR e MOE de 29 e 3842 MPa, respectivamente, que, apesar de satisfatórios, foram inferiores aqueles obtidos para painéis de madeira sem tratamento. As propriedades de inchamento em espessura e absorção de água apresentaram aumento de 19 % e 12 %. Segundo os autores, isto pode ser explicado devido ao CCA estar presente na parede das células, afetando a interação com o adesivo e com a água e, consequentemente, as propriedades dos painéis.
No caso de utilização do CCB, que se instala preponderantemente no lúmen celular, esta interação das partículas com adesivo pode ser facilitada e até mesmo a resistência à água apresentar-se superior, conforme verificado em painéis produzidos por Bertolini et al. (2013).
Clausen; Kartal e Muehl (2000) produziram painéis aglomerado de média densidade (0,80 g/cm³) com a adição de resina ureia-formaldeído em três configurações, empregando: resíduos de Pinus sp. (Southern Pine), resíduos da mesma espécie tratados com preservante CCA e resíduos biorremediados, anteriormente tratados com CCA. Melhores desempenhos foram alcançados com painéis produzidos apenas com a madeira tratada, por meio das propriedades de resistência à água (inchamento em espessura e absorção de água) e valores 75% superiores do módulo de elasticidade em relação ao mesmo produto fabricado com resíduos in natura.
Huang e Cooper (2000) abordaram em seus estudos a produção de painéis cimentícios com rejeitos de madeira tratada com CCA, provenientes de postes de Pinus resinosa Ait., com 10 anos em serviço. Os autores obtiveram melhor compatibilidade do reforço com o agregante em painéis fabricados com madeira tratada em comparação com madeira sem preservante, refletida no desempenho em relação à maior resistência na flexão e rigidez, tração perpendicular, inchamento em espessura e absorção de água do produto final. Além disso, notou-se menor lixiviação do cobre e arsênio quando incorporados à matriz cimentícia.
Kamdem et al. (2004) fabricaram compósitos de polietileno de alta densidade, reforçados com partículas de madeira de Pinus tratada com CCA, proveniente de postes pós-utilização, resultando em excelentes propriedades de rigidez e inchamento em espessura, atribuindo-se este desempenho à presença das substâncias preservantes em compósitos contendo resina plástica virgem e reciclada.
Li; Shupe e Hse (2004) produziram painéis flakeboards utilizando madeira tratada com CCA em diferentes proporções, proveniente de rejeitos pós-consumo de guardrails. Os autores observaram que a taxa de lixiviação estava altamente relacionada com o percentual de madeira utilizado nos painéis. No entanto, a resina fenol-formaldeído utilizada na adesão promoveu um papel positivo na redução da lixiviação de substâncias químicas. Considerando esta observação feita por Li; Shupe e Hse (2004), adesivos com maior resistência à água podem possivelmente ajudar a reduzir a lixiviação destes produtos que contêm madeira tratada.
Ferro (2013) notou para painéis OSB produzidos com partículas de Paricá (Schizolobium amazonicum) tratada com CCA, usando 8, 10 e 12% de resina poliuretana à base de óleo de mamona, que, o melhor desempenho para inchamento em espessura e absorção de água foi obtido para painéis com as quantidades mais elevadas de adesivo.
O aproveitamento de rejeitos de madeira tratada também foi abordado para aplicação em vigas de MLC, produzidas a partir de madeiras (Southern Pine) tratadas com CCA e com pentaclorofenol, ambas reutilizadas. Pesquisadores determinaram as propriedades mecânicas, camadas de composição por meio de análise de ondas de tensão, análise de tensão de cisalhamento, retenção de preservante e delaminação (Piao et al 2009;. Piao e Monlezun 2010;. Piao et al 2010;. Piao et al 2011a; Piao et al . 2011b). Nestes estudos, as propriedades foram comparadas com valores obtidos para os produtos da mesma espécie de madeira, sem tratamento conservante, em condições de ensaio semelhantes. Em alguns casos, tais como estudos de Piao et al. (2009), as cruzetas laminadas de madeira tratada com CCA atenderam ao requisito mínimo de cisalhamento de 8,60 MPa, especificado na American Society for Testing and Materials - ASTM D2559.