Retardadores de chama mais ecológicos para mobilidade elétrica e eletrônica
Os componentes plásticos dos plugues de carregamento para carros elétricos contêm retardadores de chama, assim como muitos outros produtos eletrônicos, têxteis e móveis. Crédito:Fraunhofer UMSICHT Os retardadores de chama organofosforados são uma alternativa possível aos retardadores de chama bromados. No entanto, ainda faltam estudos comparativos do ciclo de vida deste tipo de retardador de chama.
O Instituto Fraunhofer de Tecnologia Ambiental, Energética e de Segurança UMSICHT investigou agora o impacto ambiental dos retardadores de chama organofosforados em comparação com retardadores de chama bromados em componentes plásticos, como plugues de carregamento para carros elétricos ou conectores USB-C, pela primeira vez em uma vida comparativa. avaliação de ciclo encomendada pela Clariant. O estudo deles foi publicado na ACS Sustainable Chemistry &Engineering .
Os retardadores de chama bromados são atualmente os mais amplamente utilizados porque são simplesmente muito eficazes – eficientes na fabricação, estáveis em altas temperaturas e podem ser produzidos com boa relação custo-benefício. Eles podem ser encontrados em diversos produtos, como automóveis, eletrônicos, têxteis e móveis. O consumo global de retardadores de chama é estimado em 2,4 milhões de toneladas1. Mais da metade deles são usados em aplicações elétricas e eletrônicas, como mobilidade elétrica.
No entanto, os retardadores de chama bromados - isto é, halogenados - são problemáticos:podem ser detectados no solo, na água, no lodo de esgoto ou mesmo em animais selvagens. Além disso, são produzidas emissões tóxicas quando são queimados. Existe, portanto, uma necessidade urgente de retardadores de chama menos nocivos.
Química Verde
Estudos anteriores demonstraram que muitos compostos de fósforo em aplicações de retardadores de chama são mais seguros e menos tóxicos do que os retardadores de chama bromados. No entanto, faltam até agora estudos holísticos e quantificadores do ciclo de vida destes retardadores de chama, do berço ao túmulo.
Em nome da Clariant, Fraunhofer UMSICHT comparou pela primeira vez o impacto ambiental de plásticos retardadores de chamas para tomadas de carregamento e dispositivos eletrônicos em uma análise de ciclo de vida. Ao mesmo tempo, esta análise faz parte de um estudo de caso para a Comissão Europeia, de acordo com a diretriz "Safe and Sustainable by Design", que prevê avaliações do ciclo de vida - e não apenas da toxicidade - como critério de avaliação no desenvolvimento de produtos químicos.
A empresa Clariant comercializa a formulação retardante de chama investigada sob o nome comercial Exolit OP 1400. Exolit OP 1400 contém o ácido dietilfosfínico retardador de chama (DEPAL), que requer fósforo amarelo, soda cáustica e hidróxido de cálcio, entre outros, para sua produção.
Menor impacto ambiental – alto potencial
Os pesquisadores chegaram à conclusão de que o impacto ambiental geral do Exolit OP 1400 é menor e, portanto, representa uma alternativa viável aos retardadores de chama bromados convencionais em plásticos de engenharia.
“O uso de retardadores de chama organofosforados, como dietilfosfinato de alumínio (DEPAL), reduz significativamente os efeitos negativos na saúde humana e no meio ambiente”, explica o Dr. Daniel Maga, autor da avaliação do ciclo de vida no Fraunhofer UMSICHT. O principal benefício ambiental é a conservação de recursos, pois não é necessário trióxido de antimônio, como é o caso das formulações bromadas.
O antimônio é uma das 14 matérias-primas classificadas como críticas pela UE desde 2010. O CO2 A pegada ecológica da alternativa ao fósforo é apenas ligeiramente menor do que a dos retardadores de chama bromados, o que se deve principalmente à extracção de fósforo da rocha fosfática, que consome muita energia.
No entanto, isto poderia ser reduzido através da utilização de uma maior proporção de energias renováveis na produção de fósforo. Além disso, o descarte do Exolit OP 1400 é menos prejudicial ao meio ambiente e permitirá uma melhor reciclagem no futuro.
