Reciclagem de pneus

Há algum tempo a humanidade utiliza o pneu como ferramenta que facilita o transporte por veículos terrestres automotores e outros. Ele permite a tração do veículo e absorve os choques com o solo sobre o qual o veículo trafega.

Ao mesmo tempo que os veículos passaram a ser produzidos em cada vez maiores quantidades, também cresceram as indústrias de pneus, destinando-os tanto à equipagem dos veículos novos quanto à reposição na frota em circulação. Estima-se que a produção mundial de pneus esteja ao redor de um bilhão de unidades. No Brasil, são produzidos 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, fez com que as pessoas repensassem no descarte de pneus na natureza ou em aterros sanitários. Os pneus retém água que favorece a proliferação de insetos nocivos e transmissores de doenças (como a dengue). 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. 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. Os pneus ocupam muito espaço, dificultam a compactação e acumulam gases (metano) da decomposição do material orgânico, vindo à tona mesmo depois de aterrados.

Por esses motivos, vários países começaram a adotar medidas para que se dê destinação mais adequada aos pneus descartados.

Um pouco sobre a composição dos pneus

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 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.

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).

Figura 1: Corte de um pneu radial de automóvel com suas partes e respectivos materiais componentes

Tabela 1: Composição química média de um pneu

Os pneus são produzidos com composição e características variadas para atender as diferentes demandas, utilizando para tanto diferentes processos de produção. Cada região tem perfil de demanda que reflete as condições das estradas, os limites de velocidade de cada área, o estilo de dirigir da população. Por exemplo, os europeus preferem pneus que desenvolvam maior velocidade sem, entretanto, comprometer sua integridade. Esta característica de suportar altas velocidades é obtida pela seleção de compostos que possam resistir á temperatura e à tração e pela forma física mais estreita do pneu. Essas diferenças da composição dos pneus irão influenciar tanto na sua durabilidade como nas formas de reaproveitamento dos mesmos.

Abaixo serão listadas algumas das formas de reaproveitamento de pneus.

• Reforma (Recauchutagem) Tecnologia Primária (A).

Processo para a reforma de um pneu usado em que a camada superior de borracha da banda de rolamento é reposta e vulcanizada. 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 reduzido cada vez mais a reforma de pneus de automóveis.

E-se que apenas um terço dos pneus produzidos anualmente para o mercado interno sejam reformados, cerca de 10 milhões (isso porque as condições das estradas fazem com que os pneus não atendam aos requisitos acima listados).

• Recuperação. Tecnologia primária (B).

Consiste na 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: na mistura com asfalto para pavimentação e nas fábricas de cimento, incinerado no forno como combustível.

• Desvulcanização

A regeneração dos pneus é feita por vários processos - alcalino, ácido, mecânico e vapor superaquecido. O processo é resumido abaixo:

(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.

Obs.: 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, dentre outros usos.

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.

• Pirólise genérica

Definição: 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 que coletam alcoóis, óleo combustível, alcatrão, cinzas, etc.

Existem variados tipos de reatores pirolíticos em operação, com tecnologias diversas para a extração de subprodutos dos resíduos que processam como a pirólise de pneus com xisto (PETROBRAS), a de pneus SVEDALA/METSO, pirólise com reator catalítico secundário e a pirólise PKA/Toshiba.

Para saber mais:

- Sobre novos processos de incentivo de reciclagem de pneus http://www.globaltechnoscan.com/1Aug-7Aug01/scrap_tyres.htm

- Reciclagem 2000 http://www.geocities.com/reciclagem2000

- Reciclagem de pneus http://www.blonnet.com/businessline/2001/03/21/stories/042167tc.htm

- Pneus usados transformam-se em óleo e gás PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S/A http://www.reciclarepreciso.hpg.ig.com.br/materiais.htm

- O desafio da reciclagem http://www.revistaocarreteiro.com.br/ano2000/Edicao316/reciclagem.htm

- Reciclar pneus http://www.compam.com.br/re_pneus.htm

- Recuperação de borracha http://www.cecae.usp.br/aprotec/RESP33.htm

- Nova tecnologia mineira é simples e barata http://revista.fapemig.br/10/pneus.html

- Método para reciclagem de pneus http://www.estadao.com.br/autos/noticias/2002/mai/28/110.htm

- Reaproveitamento de Sucata de Pneus http://www.ablp.org.br/acervoPDF/04_LP56.pdf

Escrito por Júlia M. Müller

Colaboradores: Ítalo Rafael, Gilberto Júnior, Lucas Leonardo, Felipe Albernaz, Matheus Serra, Pollyana Prado que permitiram o acesso às informações do trabalho "Reciclagem de Pneus" da disciplina de Introdução à Química Tecnológica da Universidade de Brasília.