Pneu & Borracha


PNEUS E MEIO AMBIENTE: UM GRANDE PROBLEMA
REQUER UMA GRANDE SOLUÇÃO

Material gentilmente enviado por Antonio J. Andrietta - * Professor universitário, pesquisador e consultor de empresas.

1 Introdução

Há mais de um século a humanidade tem desfrutado de um útil e necessário invento que proporciona desempenho, economia e conforto à rodagem de veículos terrestres automotores e outros. O pneumático, simplificadamente denominado de pneu, é um tubo de borracha cheio de ar e ajustado ao aro da roda do veículo, permitindo a tração do veículo e, ao mesmo tempo, absorvendo os choques com o solo sobre o qual o veículo trafega. Será inconcebível, senão impossível, supor que outro dispositivo venha a substituir o atual pneumático.

Ao mesmo tempo que os veículos automotores terrestres - automóveis, caminhões, utilitários, máquinas agrícolas, motocicletas - foram sendo produzidos em cada vez maiores quantidades, movimentando o maior conjunto de indústrias do planeta, também cresceram as indústrias de pneus, destinando-os tanto à equipagem dos veículos novos quanto à reposição na frota em circulação. Não há estatísticas disponíveis, mas estima-se que a produção mundial de pneus esteja ao redor de um bilhão de unidades. Os principais fabricantes de pneus remontam suas origens aos pioneiros, ainda no Século 19: a inglesa Dunlop, depois absorvida pela italiana Pirelli, a francesa Michelin, as norte-americanas Goodyear e Firestone, esta última hoje consorciada com a japonesa Bridgestone. Atuando no Brasil, juntas estas empresas produzem, anualmente, 45 milhões de pneus, um terço dos quais é exportado, outro terço é adquirido pelas montadoras para equipar os veículos novos e o terço restante é destinado à reposição da frota.

Nos anos mais recentes, a preocupação com a qualidade do meio ambiente, aceleradamente deteriorado, voltou-se para os pneus descartados na natureza e que constituem, nos países mais desenvolvidos e em muitos dos em via de desenvolvimento, um já enorme passivo ambiental. Nos países da Comunidade Econômica Européia são descartados 180 milhões de pneus, anualmente, e outros 150 milhões somente nos Estados Unidos da América onde estimados 3 bilhões de pneus formam montanhas em áreas desérticas, porém sob iminente ameaça de devastadores incêndios, liberando gases tóxicos na atmosfera. A disposição em aterros sanitários tem se mostrado inadequada, por diversas razões. Assim, vários países começaram a adotar medidas para que se dê destinação mais adequada aos pneus descartados. Diretriz já adotada pela Comunidade Européia, em 1999, estabelece que, a partir de 2003, os aterros não poderão receber pneus inteiros e, a partir de 2006, nem mesmo os pneus fragmentados, porém, ainda não se definiu o que fazer depois.

Pode-se considerar que o Brasil se colocou em posição mais avançada na questão de disposição final dos pneus descartados. A Resolução nº 258, de 26/8/1999, baixada pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente - CONAMA, determinou que as empresas fabricantes e importadoras de pneus fossem as responsáveis pela destinação final, iniciando com um pneu inservível para cada quatro novos a partir de 1º/01/2002 e crescendo ano a ano a proporção até chegar a cinco para cada quatro a partir de 1º/01/2005.

A questão subjacente ao problema da destinação final dos pneus inservíveis tem sido como faze-la de modo adequado e sem agredir o meio ambiente. Outro aspecto controverso, também crucial, é a reciclagem dos pneus inservíveis, reaproveitando-se todo seu conteúdo de materiais e potencial energético.

O presente trabalho pretende focar o problema tanto sob os aspectos técnicos dos processos de destinação final dos pneus inservíveis, quanto dos aspectos ambientais e sob a ótica do interesse econômico da reciclagem. Diversas fontes, com créditos ao final, serviram de base à elaboração do trabalho que, entretanto, não se pretende que seja definitivo posto que, em muitos países, especialistas e entidades se voltam para os mesmos aspectos aqui enfocados, deles se esperando novas e úteis contribuições.


2 Tipos e construção dos pneus

Muitos são os tipos de pneus devido a sua aplicação em diferentes veículos. Os mais comuns, e em maior quantidade, são os pneus para automóveis, caminhões, ônibus, utilitários leves (pick-ups, vans), motocicletas e bicicletas. Também são fabricados pneus especiais para aviões, veículos de competição esportiva, tratores agrícolas, equipamentos de construção e de movimentação de materiais. Na maior parte destes tipos de usos os pneus são preenchidos por ar comprimido, numa câmara de borracha inserida dentro do pneu, porém, nos últimos anos cresceu a aplicação de pneus sem câmara, principalmente nos automóveis, com o ar comprimido diretamente no interior do pneu. Há, também, pneus de borracha sólida, chamados "pneus maciços" com aplicação restrita a alguns veículos industriais, agrícolas e militares.

Um pneu é construído, basicamente, com uma mistura de borracha natural e de elastômeros (polímeros com propriedades físicas semelhantes às da borracha natural), também chamados de "borrachas sintéticas". A adição de negro de fumo confere à borracha propriedades de resistência mecânica e à ação dos raios ultra-violeta, durabilidade e desempenho. A mistura é espalmada num molde e, para a vulcanização - feita a uma temperatura de 120-160ºC - utiliza-se o enxofre, compostos de zinco como aceleradores e outros compostos ativadores e anti-oxidantes. Um fio de aço é embutido no talão, que se ajusta ao aro da roda e, nos pneus de automóveis do tipo radial (v. Figura 1), uma manta de tecido de nylon reforça a carcaça e a mistura de borracha/elastômeros é espalmada, com uma malha de arame de aço entrelaçada nas camadas superiores. Estes materiais introduzem os elementos químicos da composição total de um pneu típico.

Considerando aqui os principais e mais abundantes tipos de pneus, examinam-se sua composição química (Tabela 1) e a dos materiais neles contidos (Tabela 2).

O peso de um pneu de automóvel varia entre 5,5 e 7,0 kg (182 a 143 unidades por tonelada), e um pneu de caminhão pesa entre 55 e 80 kg.(18 a 12 unidades por tonelada).


Tabela 1: Composição química média de um pneu
Elemento/composto %
Carbono 70,0
Hidrogênio 7.0
Óxido de Zinco 1,2
Enxofre 1,3
Ferro 15,0
Outros 5,5
Tabela 2: Comparação dos materiais contidos em pneus
Automóvel Caminhão
Material % %
Borracha/Elastômeros 48 45
Negro de fumo 22 22
Aço 15 25
Tecido de nylon 5 -
Óxido de Zinco 1 2
Enxofre 1 1
Aditivos 8 5



3 Destinação dos pneus usados

Descrevem-se aqui as mais ocorrentes destinações que se dão, atualmente, aos pneus usados.

3.1 Reforma (recauchutagem)

Os pneus se constituem no segundo item de maior custo de uso dos veículos automotores, depois do combustível. Devido a isto, há muito tempo se desenvolveu um processo para a reforma de um pneu usado, denominado recauchutagem, em que é reposta e vulcanizada a camada superior de borracha da banda de rolamento. Os requisitos para que se possa fazer a reforma são que a estrutura geral do pneu não apresente cortes e deformações, e a banda de rodagem ainda apresente os sulcos e saliências que permitem sua aderência ao solo (ou seja, que na linguagem popular o pneu não esteja "careca"). As precárias condições de conservação dos pavimentos de estradas e ruas limitam muito a vida útil do pneu de primeira rodagem, assim como impedem sua reforma. Outra limitação é econômica.

Em boas condições de conservação, um pneu de caminhão pode suportar até cinco reformas. No Brasil, a reforma de um pneu de caminhão ou ônibus custa em torno de um terço do preço do novo. Já um pneu reformado de automóvel custa 60% do preço do novo, e não se recomenda que seja reformado mais de uma vez. Além disto, nos grandes centros, redes de lojas especializadas e supermercados vendem os pneus novos com pagamento parcelado, enquanto o pneu reformado deve ser pago à vista. Estes fatores têm resduzido cada vez mais a reforma de pneus de automóveis.

Devido à má conservação das estradas e ruas brasileiras, metade das carcaças não atende aos requisitos para a reforma, e estima-se que apenas um terço dos pneus produzidos anualmente para o mercado interno sejam reformados, cerca de 10 milhões.

Em outros países, a reforma de pneus também é limitada aos pneus de veículos comerciais, caminhões e ônibus principalmente. No Reino Unido, apenas 47% deles passam pelo processo de reforma, ou cerca de 100 mil unidades por ano.


3.2 Recuperação

A recuperação consiste na simples trituração dos pneus e moagem dos resíduos, reduzidos a pó fino. A borracha contida nos resíduos, na forma vulcanizada, não sofre modificação e não é separada dos demais compostos.

Os pneus recuperados têm dois usos mais comuns:

1º) Na mistura com asfalto para a pavimentação de vias e pátios de estacionamento. Da trituração, as partículas não maiores que 5 mm e com umidade de no máximo 2% são misturadas ao asfalto na proporção de 1 a 3% em peso.

2º) Nas fábricas de cimento, o produto da moagem, com partículas de 1 a 6 mm, podendo chegar a 50-500 micras, é incinerado no forno como combustível e a fumaça (gases produzidos pela queima) é incorporada ao cimento.
O recuperado, sob certos aspectos, tem propriedades semelhantes à da borracha vulcanizada, porém, como não vulcaniza novamente, não pode ser utilizado como substituto da borracha crua na produção de artefatos. Entretanto, devido a seu custo reduzido e baixo peso específico, pode ser empregado como elemento de carga na produção de saltos e solados de calçados, mangueiras, tapetes para automóveis, etc.

3.3 Regeneração ou desvulcanização

As carcaças de pneus se enquadram na classificação de resíduos que contêm fibras em elevadas proporções. A regeneração é feita por vários processos - alcalino, ácido, mecânico e vapor superaquecido. Na regeneração os resíduos passam por modificações que os tornam mais plásticos e aptos a receber nova vulcanizaçào, mas não têm as mesmas propriedades da borracha crua sendo, geralmente, misturado a ela para a fabricação de artefatos. No processo de regeneração, utilizado para pneus, a borracha é separada dos outros componentes e desvulcanizada, o arame e a malha de aço são recuperados como sucata de ferro qualificada, o tecido de nylon é recuperado e utilizado como reforço em embalagens de papelão.

Este processo pode ser resumidamente descrito em suas etapas: (1ª) O pneu é picado em pedaços e (2ª) estes são colocados num tanque com solvente para que a borracha inche e se torne quebradiça; (3ª) em seguida os pedaços são pressionados para que a borracha se desprenda da malha de aço e do tecido de nylon, e (4ª) um sistema de imãs e peneiras separa a borracha, o aço e o nylon; (5ª) a borracha é, então, moída e separada num sistema de peneiras e bombas de alta pressão, (6ª) passando para um reator ou autoclave onde ocorre a desvulcanização da borracha, recuperando cerca de 75% de suas propriedades originais; (7ª) a borracha segue para um tanque de secagem onde o solvente é recuperado, retornando ao processo.

Um novo processo para a desvulcanização está em desenvolvimento no Laboratório de Tecnologia Ambiental da Universidade Federal de Minas Gerais. Com um solvente mais acessível e de menor custo pretende-se tornar o processo atual menos complexo, e viável para menores escalas de produção.

A borracha regenerada de pneus pode ser empregada na fabricação de muitos artefatos, como tapetes, pisos industriais e de quadras esportivas, sinalizadores de trânsito, rodízios para móveis e carrinhos. Também é utilizada na recauchutagem de pneus, no revestimento de tanques de combustível, como aditivo em peças de plásticos aumentando-lhes a elasticidade e em outros usos.

3.4 Outros processos

Há dois outros processos para a recuperação dos pneus. O primeiro se assemelha ao descrito em 3.2, com a trituração ou moagem à temperatura ambiente, seguida de peneiramento e separação magnética para a borracha, o aço e o nylon. No segundo, chamado de processo criogênico, os resíduos são tratados numa câmara à temperatura sub-zero e, em seguida, passam pelo processo mecânico anterior. Ambos são processos considerados "limpos", sem emissão de óxidos de enxofre ou de azoto. Comparativamente, o processo exclusivamente mecânico à temperatura ambiente é de menor investimento inicial, simplicidade e flexibilidade do processo, e volumes de produção elevados. O processo criogênico apresenta as vantagens de um pó de granulometrias regulares e muito reduzidas, a limpeza do produto final e a reduzida manutenção. Ao que consta, o processo criogênico não tem sido utilizado no Brasil, e o processo mecânico com separação dos materiais passou a ser utilizado mais recentemente.

Há também os processos químicos para recuperação da borracha, entre os quais craqueamento, pirólise, gaseificação, hidrogenação, extração por degradação e extração catalítica.

Desde meados da década de 1990, o processo da pirólise tem sido o mais implementado na reciclagem de pneus. A pirólise, considerada uma destilação destrutiva, visa reaproveitar componentes do pneu como matérias primas e/ou combustíveis. A seguir são descritos o processo genérico da pirólise e algumas de suas implementações conhecidas, no Brasil e em outros países.

3.4.1 Pirólise genérica

O processo de pirólise pode ser genericamente definido como sendo o de decomposição química por calor na ausência de oxigênio. Os resíduos que alimentam o reator pirolítico podem ser provenientes do lixo doméstico, de resíduos plásticos e outros resíduos industriais.

O processo consiste da trituração destes resíduos que deverão ser previamente selecionados. Após esta etapa são levados ao reator pirolítico onde, através de uma reação endotérmica, ocorrerão as separações dos subprodutos em cada etapa do processo. O reator pirolítico possui três zonas específicas a saber:
1) zona de secagem, onde os resíduos que irão alimentar o reator passam por duas etapas, a pré-secagem e a secagem propriamente dita; nesta zona as temperaturas estão na faixa de 100º a 150º C (deve-se observar que esta etapa é de suma importância, pois a umidade pode interagir negativamente com os resultados do processo);
2) zona de pirólise, onde ocorrem as reações químicas, sendo elas a volatização, a oxidação e a fusão; as temperaturas variam de 150º a 1600º C, e onde são coletados os produtos (alcoóis, óleo combustível, alcatrão, etc);
3) zona de resfriamento, onde os resíduos gerados pelo processo são coletados no final do processo (char, cinzas e escória).

Existem variados tipos de reatores pirolíticos em operação, com tecnologias diversas para a extração de subprodutos dos resíduos que processam.

3.4.2 Pirolise de pneus com xisto - PETROBRÁS

Desde 1998, em sua unidade de São Mateus do Sul-PR, onde há anos explora o xisto betuminoso, a PETROBRÁS instalou uma usina de reprocessamento conjunto de xisto e pneus descartados para a produção de óleo e gás combustíveis, por meio de tecnologia desenvolvida pela própria empresa e reconhecida mundialmente.

Os pneus são cortados em pedaços, misturados ao xisto e a mistura é levada a um reator cilíndrico vertical (retorta), para ser aquecida a, aproximadamente, 500ºC. Sob alta temperatura, o mineral libera matéria orgânica em forma de óleo e gás. Em seguida, o xisto e a borracha passam por resfriamento, resultando na condensação dos vapores de óleo na forma de gotículas, que então constituem o óleo pesado. Após retirado o óleo pesado, os gases de xisto passam por outro processo de limpeza para produção do óleo leve. O restante é encaminhado para outra unidade, onde são obtidos o gás combustível e o gás liquefeito (GLP), além da recuperação do enxofre. O que sobrou da mistura do pneu com o xisto é então levado para as cavas da mina e recoberto por uma camada de argila e solo vegetal, permitindo a recuperação do meio ambiente. O arame de aço é reciclado para a indústria siderúrgica.

3.4.3 Pirólise de pneus SVEDALA/METSO

Com larga experiência na pirólise de diversos materiais, a empresa de origem sueca, mas sediada no USA (desde 2001 fundida com a METSO MINERALS), começou a desenvolver intensa pesquisa com a reciclagem de pneus a partir de 1996. Primeiro em laboratório, depois numa usina piloto chegou, finalmente, aos resultados objetivados, iniciando depois a construção de usinas comerciais, com capacidade de processar 50, 100, 150 e 200 toneladas diárias de pneus. O processo completo pode ser resumidamente descrito no seguinte (v. Figura 2):
1) o pneu é triturado em partículas não maiore
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s que 50 mm e um alimentador introduz o material num forno horizontal rotativo - o reator pirolítico - onde é feita, termicamente, a separação dos componentes básicos dos pneus: carbono, óleo, aço e gás;
2) o forno descarrega os sólidos num separador que separa o carbono do aço;
3) o carbono (carvão) é resfriado, passa por outra separação magnética para retirar pequenas partículas de aço, é moído e classificado para venda como negro de fumo.
4) o fluxo de gás é captado do forno para um condensador, onde gás e óleo são separados;
5) o óleo é bombeado para tanques de armazenamento para ser vendido como combustível e/ou reaproveitado na própria usina;
6) o gás pode receber dois tratamentos alternativos: a) queimado numa câmara de combustão secundária, resfriado, lavado, retirada de partículas sólidas em filtros de mangas e liberado na atmosfera; ou b) comprimido, purificado e aplicado numa turbina a gás para gerar energia elétrica para a própria usina e venda do excedente; parte do gás assim tratado pode ser usada como fonte energética para o formo de pirólise, ou ainda para gerar vapor.

A produção típica de uma usina que processa 100 t/dia de pneus é de 28 t de carvão, 12 t de aço, 22 t de óleo e 30 t de gás não condensável. Dos materiais básicos de um pneu apenas não se aproveitam o tecido de nylon, consumido na pirólise, e parte dos aditivos, representando cerca de 8% do pneu, pequena parte sólida e a maior parte em gases condensados. A instalação da planta é compacta, toda encapsulada, e o processo é considerado "limpo".


3.4.4 Pirólise de pneus com reator catalítico secundário

Uma inovação patenteada pelo Dr. Paul Williams, do Departamento de Combustível e Energia da Universidade de Leeds - Inglaterra, procurou agregar mais valor ao óleo. Considerando que o óleo produzido pela pirólise contém valiosos componentes químicos como benzeno, tolueno, xileno e limoneno, largamente usados na indústria química, em particular na manufatura de borracha, inseticidas, farmacêuticos e explosivos, a inovação consiste em fazer o gás obtido da pirólise passar por um reator catalítico secundário, reduzindo a quantidade de óleo obtida, mas aumentando a concentração de certos compostos químicos, em alguns casos mais de 40 vezes.

3.4.5 Pirólise PKA/Toshiba

Visando complementar seu núcleo de negócios no tratamento de resíduos sólidos e sistemas de reciclagem, a japonesa Tokio-Toshiba Corp., em 1998, selou um acordo de cooperação com a alemã PKA Umwelttchik GmbH & Co. A tecnologia da PKA é baseada num sistema de pirólise e gaseificação para tratamento de diversos resíduos sólidos, incluindo automóveis, pneus, plásticos e solo contaminado, na forma triturada. Os resíduos são processados para recuperação de produtos, entre os quais gases combustíveis limpos de hidrogênio e monóxido de carbono, metais ferrosos e não-ferrosos, e carbono. Outra vantagem do processo PKA é que as emissões de dioxinas (NOx e SOx) na atmosfera são substancialmente mais baixas (menos de 0,1 mg/Nm3) que outros tratamentos convencionais de resíduos sólidos.

3.5 Destinações de pneus agressivas ao meio ambiente

Consensualmente, é considerada a destinação mais agressiva ao meio ambiente o descarte de pneus ao ar livre, nos campos, matas, rios, córregos, lagos e mesmo em áreas desertas. Além do péssimo aspecto que deixam na paisagem, os pneus assim descartados representam pelo menos três graves ameaças à saúde humana: 1) sua forma de tubo aberto retém água que favorece a proliferação de insetos nocivos e transmissores de doenças (como a dengue); 2) embora se biodegradem muito lentamente (estima-se um prazo não inferior a 150 anos), os pneus contém substâncias tóxicas que podem ser liberadas na atmosfera e também contaminar o solo, o lençol freático e os cursos de água; e 3) um pneu comum de automóvel contém o equivalente a 10 litros de óleo combustível, e o risco de incêndios é sempre iminente, durando semanas até se extinguir, exalando gases tóxicos e fumaça negra na atmosfera.

A disposição dos pneus em aterros sanitários vem em segundo lugar. Descartados inteiros, os pneus ocupam mais espaço, dificultam a compactação e acumulam gases (metano) da decomposição do material orgânico, vindo à tona mesmo depois de aterrados. A solução paliativa (inclusive a ser adotada na Europa entre 2003 e 2005) é triturar os pneus, dispondo-os nos aterros em camadas misturadas com outros resíduos.

Outra destinação agressiva, infelizmente também adotada aqui, é s pura e simples queima do pneu como combustível em fornos de cerâmicas e outros, sem qualquer tratamento dos gases da queima.

Pneus inteiros costumam ser empregados como proteção anti-choque em cais de atracação de embarcações. Colocam-se ressalvas a esta utilização pois podem reter água, deterioram-se com os choques e a ação da água e do sol, além de um desagradável aspecto estético. Além do mais, existem produtos específicos para a mesma finalidade, também fabricados com borracha regenerada, moldada com insertos metálicos em seu interior.
Há menção ao uso de pneus inteiros como proteção de encostas e taludes, solução de baixo custo em áreas sujeitas a desmoronamentos, habitadas por população de baixa renda. Embora seja adotada metodologia construtiva que preenche o interior dos pneus com terra, trata-se de solução paliativa e precária para a indesejável condição de moradia em áreas de permanente risco. O mesmo se pode dizer da proteção de margens de córregos em zonas urbanas, para a qual também se tem indicado a aplicação de pneus descartados.
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Não se conhecem números precisos do descarte de pneus no Brasil, nem do passivo ambiental representado pelos pneus abandonados na natureza. Estimativa que se pode considerar modesta calcula que 100 milhões de pneus descartados estão depositados (jogados) no meio ambiente, mas é razoável supor que a realidade se mostre bem mais grave. Quanto ao descarte anual, uma comparação pode ser feita com o caso de Portugal. Em 1996, um minucioso levantamento dos pneus descartados nesse país, abrangendo todos os tipos de pneus, até os de bicicletas, apontou 3,0 milhões de pneus de automóveis e veículos comerciais leves, 120 mil de caminhões e 1,6 milhão de outros tipos, atingindo um total de 43 mil toneladas; uma projeção anual sinalizou um descarte total de 50 mil toneladas para 2000. Há mesma época, pouco menos de 10% do descarte em peso estavam sendo incinerados num complexo cimenteiro e outros tantos dispostos em aterros sanitários, indicando que cerca de 80% estavam sendo, simplesmente, dispostos no meio ambiente ou queimados sem controle. Não será fantasioso estimar que, pela maior frota, maior dependência do modal rodoviário de transporte de cargas, as distâncias continentais a ser transpostas e o autotransporte pessoal nos grandes centros, devido à deficiência do transporte coletivo de massa, os números do descarte de pneus no Brasil sejam da ordem de, ou superior a, cinco vezes os de Portugal. Seguindo a determinação do CONAMA, e mantido o volume anual médio de pneus novos fabricados para o mercado interno, em 2002 deverão ser reciclados 7,5 milhões, o dobro em 2004, dobrando novamente em 2005 e, a partir de 2006, mais 20%. Essa progressão indica que, de início não se estará atingindo o total anual de descarte e depois deverá se reciclar, gradativamente, o passivo acumulado.



4 Comparação entre alternativas de reciclagem dos pneus

Considera-se que a reciclagem ocorre quando o produto ou a maior parte dos materiais de sua composição podem ser reutilizados ou gerar subprodutos aproveitáveis. Dos casos de destinação aqui descritos são reciclados os pneus recauchutados, recuperados, regenerados e os destruídos totalmente pela pirólise. É interessante analisar, comparativamente, estas alternativas, ponderando suas vantagens e desvantagens sob diversos pontos de vista, para deduzir a viabilidade e conveniência de sua adoção.

Primeiramente, é preciso reconhecer que o tema como um todo, e em suas diversas nuances, desperta explícita ou velada oposição de uns setores e conflitos de interesses em outros, embora se perceba que a maior parte dos envolvidos está consciente de que algo deve ser feito para solucionar o grave e crescente problema ambiental.

Um Indicativo já é a dificuldade de adoção imediata das medidas corretivas e preventivas para a solução do problema. Os prazos de entrada em vigor das medidas foram protelados em anos e em outros tantos para sua plena efetivação, como na disposição dos pneus em aterros sanitários na Comunidade Européia e a reciclagem no Brasil. Aqui, os fabricantes acabaram por aceitar o ônus da coleta (por ora apenas na rede de lojas especializadas das respectivas marcas) e do desembolso pela trituração e pelo transporte dos resíduos. As importadoras de veículos ainda não adotaram a coleta, e questionam se, legalmente, estariam sujeitas à Resolução do CONAMA, alegando que não fabricam nem os veículos nem os pneus. Os reformadores de pneus pleiteiam poder examinar os pneus coletados antes de encaminhados para a reciclagem, avaliando suas condições de reforma. A reciclagem não convém às empresas que administram aterros sanitários. Aos fabricantes de asfalto não agrada o uso do pó de pneu recuperado. As cimenteiras estão recebendo combustível e aditivo para o cimento gratuitamente. A PETROBRÁS obtém uma fonte de combustível dos pneus para mistura com o xisto, e dispõe dos resíduos sólidos para aterrar as cavas de onde retirou o xisto, e que há anos degradaram o meio ambiente das minas de São Mateus do Sul. Os Estados Unidos não adotaram ainda qualquer medida a respeito, mas há anos tentam exportar pneus "meia-vida" para os países em desenvolvimento, Brasil inclusive, com importações já proibidas, mas o contrabando sem controle (na Internet, encontram-se "bolsas" de sucatas que incluem pneus com ofertas norte-americanas). As recicladoras norte-americanas lutam para receber subsídios, alegando que os processos de reciclagem dos pneus não são rentáveis. São muitos e contrários interesses a acomodar. Entretanto, é preciso examinar mais atentamente as alternativas de reciclagem.

É evidente, que a recauchutagem é conveniente e útil, quando assegure segurança para o tráfego dos veículos e realizada sob condições que protejam as pessoas e o meio ambiente. Entretanto, sua viabilidade econômica, do ponto de vista dos usuários e reconhecida até pelos reformadores, está mais nos pneus de caminhões e ônibus, e menos nos pneus de automóveis que representam mais de dois terços do descarte.

A recuperação e utilização da borracha em pó, na pavimentação e na carga para outros artefatos, representa uma parcela diminuta dos pneus descartados e a descartar; e sua queima nos fornos de cimento, um enorme desperdício de todos os demais componentes do pneu. A regeneração da borracha dos pneus é um processo caro e demorado, e a reutilização também representa pequena parcela do potencial gerado pelo descarte dos pneus (veja-se o reduzido número de empresas do ramo, sendo que pneus e outros resíduos de borracha até mais nobres para regeneração sempre foram abundantes). O processo pirolítico com xisto é também desperdiçador dos outros componentes do pneu, além de estar operando num único local do país.

Há uma forte tendência atual, em todo o mundo, de considerar a pirólise como o processo mais eficaz de reciclagem integral dos pneus. Na comparação com as outras alternativas aqui analisadas este processo, sob os aspectos técnico, ambiental e social revela-se superior. É certo que, sob o aspecto econômico, é o processo de maior custo inicial de investimento, porém, pretende-se mostrar que é um mito a alegada baixa rentabilidade.

5 Viabilidade do processo de pirólise na reciclagem de pneus

Como relatado, o processo da pirölise para a reciclagem de pneus está tecnicamente consolidado em diversos países, inclusive com implementações como a do reator catalítico secundário e sua aplicação flexível para resíduos sólidos diversos.

Em termos ambientais, o processo é "limpo", resolve integralmente o problema do descarte dos pneus inservíveis e, devido a reaproveitar mais de 90% dos materiais componentes do pneu, pode-se atribuir ao processo, também, um benefício social na medida em que recupera para o reuso materiais que, de outra forma, estariam sendo extraídos da natureza, em fontes não renováveis, inclusive por seu potencial de geração de energia elétrica.

Outra vantagem do processo é a modularidade das plantas que podem se ajustar, com diferentes capacidades, às demandas locais/regionais. Logisticamente, a plantas se localizariam dentro ou no entorno de grandes centros - as regiões metropolitanas -, que aliam tanto a proximidade das fontes geradores de pneus descartados quanto os consumidores dos produtos recuperados e da energia gerada. Como exemplo, uma planta para processar 100 t/dia, localizada na região do ABC paulista, reciclaria entre 5 e 6 milhões de pneus por ano dentro da Região Metropolitana de São Paulo, onde rodam diariamente cerca de 5 milhões de veículos automotores. Com acesso rodoviário (Rodoanel) e ferroviário (Ferroanel), incluindo as mais curtas distâncias nos mesmos modais com o porto de Santos, o ABC paulista tem, também, mais curto acesso aos principais consumidores dos materiais e subprodutos recuperados na planta, tais como: fabricantes de pneus (plantas locais da Pirelli e da Bridgestone-Firestone), tintas (sete plantas locais, mais de três centenas de indústrias locais de artefatos de borracha e plástico (negro de fumo), um entreposto de coleta do maior reciclador de sucata de aco (GERDAU), as indústrias do Polo Petroquímico de Capuava (óleo combustível e gás não condensável para geração de energia elétrica e/ou vapor).

Bastante compactas, as plantas de pirólise não requerem grandes áreas para os equipamentos e, operando no sistema just-in-time, também não necessitam de maiores espaços para armazenagem dos pneus a reciclar e dos materiais recuperados. São plantas que não emitem poluentes atmosféricos ou efluentes líquidos, nem resíduos sólidos nocivos, e demandam apenas água industrial recirculada para resfriadores, trocadores de calor e lavagem dos gases.

Segundo dados básicos dos USA, adaptados para as condições de custos e tributos brasileiros, as receitas de vendas proporcionadas pelos materiais recuperados numa planta de pirólise de 100 t/dia (excluindo o gás não condensável e incluindo um pagamento fixo de US$0.30/tonelada de pneus a reciclar) atingiria U$8 milhões/ano, com retorno anual de 16%, ou um pay-back de cinco anos, sobre um investimento de US$12 milhões (sem a produção de energia elétrica/vapor).

Idealmente, poderiam ser instaladas duas plantas gêmeas, operando em paralelo, alternando suas paradas para manutenção, e ambas alimentando uma central de geração de energia elétrica. O investimento total estimado seria de US$40 milhões, com um retorno anual de 21% e pay-back em 4 anos, decorrentes também da venda da energia. Esta proposta pode ser contraposta a um dos projetos de cogeração previsto para a região, com capacidade de 65 MW e investimento de US$30 milhões, consumindo o gás natural importado da Bolívia.

Duas outras instalações, talvez uma na Bahia junto ao Polo Petroquímico de Camaçari, e outra no Rio Grande do Sul, no Polo Petroquímico de Triunfo, poderiam atender tanto à demanda de reciclagem quanto ao critério logístico de origem dos pneus e destino dos materiais recuperados e da energia gerada.

Além dos empregos diretos nas plantas de pirólise e centrais de energia, ocorrerá mais expressiva geração de empregos indiretos, com fornecedores de serviços para as plantas, transporte de pneus e materiais recuperados. Fabricantes nacionais podem se incumbir de parte dos equipamentos de tecnologia não proprietária, e o dispêndio de divisas com importações de equipamentos poderá ser contrabalançada com o menor consumo de petróleo e gás natural. Um efeito sócio-econômico previsível é o potencial de coleta de pneus por pessoas de baixa renda, como já ocorre com outros resíduos sólidos (sucatas metálicas, de plástico, papel e vidro).

Em outros países, o governo nas suas várias esferas, as empresas e a sociedade civil estão se mobilizando para enfrentar com determinação o grave problema. Aqui, o Governo Federal, por enquanto, apenas impôs obrigatoriedade da coleta e destinação aos fabricantes de pneus e aos importadores de pneus e de veículos. Medida necessária, porém insuficiente, que deveria ser complementada com alguns incentivos fiscais e creditícios. Isenção ou redução de tributos incidentes sobre a produção e venda da recuperação dos pneus descartados não implica em renúncia fiscal, e financiamentos oficiais já são destinados a investimentos prioritários para o país, cabendo apenas incluir a reciclagem dos pneus nas prioridades e destinar recursos para as fontes. Sem dúvida, estas medidas representarão forte estímulo às iniciativas no setor. Enfim, para um grande problema terá sido encontrada uma grande solução.


Outubro de 2002.


Borracha


CASOS DE SUCESSO
Borracha ambientalmente correta
30 Jun

Projeto do departamento de química da UFMG quer encontrar método econômico e ambientalmente correto para o reaproveitamento da borracha dos pneus desutilizados.

Um dos grandes desafios para o homem, atualmente, é o tratamento e descarte de rejeitos e dejetos de materiais, principalmente os materiais poliméricos cuja decomposição é extremamente lenta e que representam um sério problema ambiental. A reciclagem de pneus é um dos maiores problemas enfrentados pela sociedade atualmente e, em vista disso, pesquisadores do grupo de pesquisa em catálise heterogênea da área de Química Ambiental, do departamento de Química da UFMG desenvolveram um projeto de “Novas Tecnologias para a reciclagem da Borracha Vulcanizada de Pneus”, com o objetivo de transformar a borracha dos pneus em materiais que possam ser reaproveitados.


A borracha é um polímero formado por inúmeras cadeias de carbono e que se mostra muito frágil a variações de temperatura. A borracha natural fica muito mole em altas temperaturas e em temperaturas muito baixas ela se quebra. Para sanar esse problema e tornar a borracha um material resistente, utiliza-se o processo de Vulcanização. Segundo Manuela Nasciutti Gontijo, que desenvolve no projeto a sua dissertação de mestrado, o processo consiste em inserir cadeias de sulfetos nas cadeias de carbono da borracha para deixá-la mais resistente.


Depois que a borracha vulcanizada é utilizada, surge o problema do que fazer com seus dejetos. No caso dos pneus, grandes quantidades de borracha são utilizadas na fabricação, e o desgaste normal leva à perda de apenas 1% do material polimérico. O restante do material, 99%, é inutilizado, o que gera o desperdício de material de alto valor e o acúmulo de pneus em aterros espalhados pelo ambiente.


A Resolução 258 do Conselho Nacional de meio Ambiente (CONAMA) trata de uma adequação gradativa entre o número de pneus produzidos ou importados pelo Brasil e o número que deverá ser reciclado ou destruído Os pneus descartados são encontrados em aterros sanitários, lixões, estoques a céu aberto, beiras de estradas e rios, entre outros locais. Este é um grave problema, pois os pneus ocupam muito espaço, são de difícil compactação, tornam o ambiente propício para a proliferação de insetos e roedores e podem obstruir canais de rios, causando enchentes.


O projeto do departamento de Química estuda uma forma de pegar esses 99% e submete-los a um processo de desvulcanização, ou seja, de quebra das pontes de sulfeto entre as cadeias poliméricas, buscando a obtenção de um material que possa ser reutilizado. O material desvulcanizado, seria novamente vulcanizado, e a nova borracha poderia ter diferentes aplicações. A desvulcanização realizada no projeto envolve o processo de oxidação.


Embora exista uma grande variedade de aplicações diretas de dejetos de borracha vulcanizada, como a queima para a geração de energia, matéria prima para pisos industriais, sapatos, tapetes de automóveis, borrachas de vedação, etc; a demanda ainda é extremamente pequena comparada a quantidade de rejeito a ser tratado. Um processo que seja capaz de remover as ligações de enxofre da borracha vulcanizada, produzindo um material que seja reaproveitável é de extremo interesse para a sociedade.


O problema


O que tem acontecido, é que as reações de oxidação além de estarem quebrando as pontes de sulfeto da borracha vulcanizada, estão provocando a quebra de toda a cadeia de carbonos, ou seja, uma quebra de toda a estrutura da borracha. O material resultante da desvulcanização tem sido um pó muito fino. Manuela Nasciutti explica que o projeto está buscando aplicação para esse pó. Uma das possíveis aplicações seria utilizá-lo como carvão ativado.
O carvão ativado tem aplicações ambientais, tais como a adsorção de contaminantes orgânicos, entre eles os organoclorados, aromáticos, corantes da indústria têxtil. No caso de um afluente aquoso ter sido contaminado o carvão ativado é aplicado e permite a retirada das moléculas contaminantes, que se ligam a ele. Outra aplicação do pó pode ser no processo de recauchutagem, ou seja, utilização de uma pequena parte da borracha, para produção de novos pneus.


A atual fase do projeto estuda o processo de vulcanização através de reações de redução. Manuela explica que reduzindo as pontes de enxofre, a cadeia de carbonos não é toda afetada e as cadeias de enxofre podem ser quebradas. Caso alcance seu objetivo, o projeto vai revolucionar o tratamento dos dejetos de pneus.




Voce sabia?



Você sabia que um pneu demora pelo menos 600 anos para se decompor?

Reaproveitamento e reciclagem

A borracha natural é um polímero obtido da seiva da seringueira, árvore de origem amazônica, mas que ganhou o mundo, principalmente pela rápida adaptação que sofreu quando, na virada do século, foi plantada com sucesso nas florestas tropicais asiáticas.

Para sua extração são feitos pequenos cortes superficiais no caule da árvore, através dos quais o látex é captado. Depois de sua coagulação e secagem, este material é aquecido e posteriormente processado com outras substâncias químicas, transformando-se em borracha.

Com o passar do tempo, criou-se na Alemanha a tecnologia para fabricá-la artificialmente a partir do petróleo. Apesar de a borracha sintética ser muito parecida com a borracha natural, ela não é tão resistente ao calor e racha com a mudança de temperatura muito rápida. Por isso, os artefatos são sempre constituídos de uma parcela da borracha natural.

No Brasil, a maior parte da borracha produzida industrialmente é usada na fabricação de pneus, correspondendo a 70% da produção. Além disso ela pode ser empregada em calçados, instrumentos cirúrgicos (como tubos, seringas e outros produtos farmacêuticos, além de luvas cirúrgicas e preservativos).

OS PNEUS

Os pneus foram inventados em 1845, depois que o norte-americano Charles Goodyear descobriu casualmente o processo de vulcanização da borracha, quando deixou cair borracha e enxofre no fogão.

Tornaram-se então substitutos das rodas de madeira e ferro, usadas em carroças e carruagens. A borracha além de ser mais resistente e durável, absorve melhor o impacto das rodas com o solo, o que tornou o transporte mais confortável e funcional.

A maior parte dos pneus hoje é feita de 10% de borracha natural (látex), 30% de petróleo (borracha sintética) e 60% de aço e tecidos (tipo lona), que servem para fortalecer ainda mais a estrutura.

Produção X Descarte

Um estudo feito pela Universidade de Vrije, na Holanda, descobriu que todos os dias são fabricados cerca de 2 milhões de novos pneus no mundo. Isto significa uma produção anual de 730 milhões de pneus (janeiro/1999). Ao mesmo tempo, hoje são transformados em sucata 800 milhões de unidades por ano.

No Brasil, em 1993, 0,5% do lixo urbano brasileiro eram de pneus velhos e fora de uso. Hoje são descartados no país cerca de 17 milhões de pneus por ano.

Reciclagem e reaproveitamento

Para recuperação e regeneração é necessária a separação da borracha vulcanizada de outros componentes (como metais e tecidos, por exemplo). Os pneus são cortados em lascas e purificados por um sistema de peneiras. As lascas são moídas e depois submetidas à digestão em vapor d’água e produtos químicos, como álcalis e óleos minerais, para desvulcanizá-las. O produto obtido pode ser então refinado em moinhos até a obtenção de uma manta uniforme ou extrudado para obtenção de grânulos de borracha.

A borracha regenerada apresenta duas diferenças básicas do composto original: possui características físicas inferiores, pois nenhum processo consegue desvulcanizar a borracha totalmente, e tem uma composição indefinida, já que é uma mistura dos componentes presentes. No entanto, este material tem várias utilidades: cobrir áreas de lazer e quadras de esporte, fabricar tapetes para automóveis; passadeiras; saltos e solados de sapatos; colas e adesivos; câmaras de ar; rodos domésticos; tiras para indústrias de estofados; buchas para eixos de caminhões e ônibus, entre outros.



Aspectos interessantes

O Brasil se encontra em 2º lugar no ranking mundial de recauchutagem de pneus.

Um pneu de avião a jato pode ser recauchutado até 30 vezes.

A reciclagem e reaproveitamento dos pneus no Brasil corresponde a cerca de 30 mil toneladas (Cempre, 1999).

OUTRAS FORMAS DE RECICLAGEM E REAPROVEITAMENTO DOS PNEUS

Proteção de construções à beira mar – nos diques e cais; barragens e contenção de encostas, onde são geralmente colocados inteiros;

Recauchutagem – são adicionadas novas camadas de borracha nos pneus "carecas" ou sem friso. A recauchutagem aumenta a vida útil do pneu em 40% e economiza 80% de energia e matéria-prima em relação à produção de pneus novos.

Reaproveitamento energético (fornos de cimento e usinas termoelétricas) - cada quilograma de pneu libera entre 8,3 a 8,5 kilowatts por hora de energia. Esta energia é até 30% maior do que a contida em 1 quilo de madeira ou carvão. As indústrias de papel e celulose e as fábricas de cal também são grandes usuárias de pneus em caldeiras, usando a carcaça inteira e aproveitando alguns óxidos contidos nos metais dos pneus radiais.



Importante:
A queima de pneus para aquecer caldeiras é regulamentada por lei. Ela determina que a fumaça emanada (contendo dióxido de enxofre, por exemplo) se enquadre no padrão I da escala de Reingelmann para a totalidade de fumaças.


Estudos, pesquisas e novas tecnologias

ð A RELASTOMER Tecnologia e Participações S.A. desenvolveu um processo cuja característica básica é a recuperação de borrachas vulcanizadas a baixa temperatura (máximo 80ºC), a execução deste processamento na fase líquida e a utilização de catalisador heterogêneo. O produto regenerado apresenta alta homogeneidade, mantendo 75% das características físicas da composição original.

ð Um subprojeto interdisiciplinar envolvendo pesquisadores das faculdades de Engenharia Civil e Mecânica da Unicamp propõe uma solução de gerenciamento de pneus descartados. A proposta dos professores Carlos Alberto Mariotoni, Caio Glauco Sanchéz e E. Goulart consiste na construção de um reator de leito fluidizado que processa fragmentos de pneus usados, para a obtenção de subprodutos através de sua gaseificação.

ð O Departamento de Engenharia Civil da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-RJ) é pioneiro no desenvolvimento de pesquisa relacionada à reutilização de pneus usados em obras de engenharia no Brasil. A PUC-RJ, com apoio da International Development Research Centre (IDRC) e da Geo-Rio e com a participação da Universidade de Ottawa, vem desenvolvendo experimentos de construção de muros de arrimo com pneus e ensaios relativos ao reforço de solos com pneus usados, o que introduz uma resistência e rigidez adicionais aos aterros.

FORMAS INADEQUADAS DE DISPOSIÇÃO DE PNEUS
E SUAS CONSEQÜÊNCIAS AO AMBIENTE

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Jogados em terrenos baldios, acumulam, por causa de seu formato, água da chuva no seu interior, servindo de local onde os mosquitos transmissores de doenças, como a dengue e a febre amarela, colocam seus ovos.
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Colocados em lixões, misturam-se com o resto do lixo, absorvendo os gases liberados pela decomposição, inchando e estourando. Acabam sendo separados e abandonados em grandes pilhas em locais abertos, junto a esses lixões.
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Queimados, podem causar incêndios, pois cada pneu é capaz de ficar em combustão por mais de um mês, liberando mais de dez litros de óleo no solo, contaminando a água do subsolo e aumentando a poluição do ar. Saiba então que isto é proibido pela legislação ambiental !

O QUE PODE SER FEITO?

Ö Manter os pneus em lugar abrigado ou cobri-los para evitar que a água entre e se acumule.

Ö Antes de jogar pneus num aterro, furar as carcaças para deixar escorrer a água ou cortá-las em muitos pedaços, para diminuir seu volume.

Ö RECICLAR, porque: economiza energia - para cada meio quilo de borracha feita de materiais reciclados, são economizados cerca de 75% a 80% da energia necessária para produzir a mesma quantidade de borracha virgem (nova); economiza petróleo (uma das fontes de matéria-prima); reduz o custo final da borracha em mais de 50%.

Ö REDUZIR o consumo dos pneus, mantendo-os adequadamente cheios e alinhados, fazendo rodízio e balanceamento a cada dez mil quilômetros e procurar usar pneus com tiras de aço, que têm uma durabilidade 90% maior do que o normal.





CONHEÇA MELHOR O PNEU
Produto fundamental para sua segurança.



1- BANDA DE RODAGEM
Parte do pneu que faz contato com o solo, constituída de elastômeros (borracha especial).

2- OMBRO
Local do pneu onde ocorre a junção da banda com a lateral.

3- REVESTIMENTO INTERNO
Superfície interna do pneu constituída de componentes de borracha que têm a função de evitar o vazamento de ar (para pneus sem câmara) e de atenuar o atrito com a câmara quando esta se faz presente.

4- TALÃO
É a parte do pneu constituída de fios de aço, em forma de anéis, recoberta de lonas e elastômeros, que lhe atribui forma apropriada para o correto assentamento do pneu na roda.

5- FLANCO OU LATERAL
É a parte do pneu compreendida entre o limite da banda de rodagem e o talão.

6- SULCO
Cavidades projetadas para evitar deslizamentos laterais, escoar água ou detritos, refrigerar o pneu e gerar tração.

7- CARCAÇA
É a estrutura resistente do pneu, constituída de uma ou mais camadas sobrepostas de lonas (camadas de fios de aço, nylon, rayon ou outros materiais com elastômeros que constituem a carcaça do pneu).

8- CINTURA
Representa o feixe de cintas (lonas estabilizadoras) que são dimensionadas para suportar cargas em movimento e garantir a área de contato necessária entre o pneu e o solo, proporcionando dirigibilidade.