Degradação Térmica de Pneus Inservíveis Viviane J.Menezes e Elen B.A.V. Pacheco Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano Universidade Federal do Rio de Janeiro vivijm@ima.ufrj.br, elen@ima.ufrj.br         Os pneus constituem um dos resíduos urbanos que mais preocupam a sociedade e, por isso, são os responsáveis pela criação de leis para a minimização dos impactos negativos que geram.  Simples na aparência, eles resultam, na realidade, num produto complexo, que apresenta uma variedade de materiais, tais como: reforços metálicos e têxteis, borracha natural e sintética, elementos de reforço, agentes de vulcanização e de proteção etc. Um conjunto de quase duzentos componentes. Usam-se formulações típicas para cada tipo de pneu, as quais variam principalmente em função das características e propriedades que se deseja obter e da aplicação do produto. A Política Nacional de Meio Ambiente, em seu artigo 94, Subseção X – dos Pneumáticos, bem como o Conselho Nacional de Meio Ambiente, CONAMA, no artigo 2º da Resolução 258/99, consideram como pneu ou pneumático inservível: “...aquele que não mais se presta a processo de reforma que permita condição de rodagem adicional...”. A Resolução obriga as empresas fabricantes e as importadoras de pneumáticos a coletar e a dar destinação final, ambientalmente adequada, aos pneus inservíveis existentes no território nacional, estabelecendo uma proporção de coleta relativa às quantidades fabricadas e(ou) importadas (artigo 1º). Fica proibido, a partir da data de publicação da Resolução, 2 de dezembro de 1999, o descarte de pneus inservíveis em aterros sanitários, rios, lagos, terrenos baldios e no mar, como também a queima a céu aberto. A Resolução estabelece, por fim, que o não cumprimento do disposto implicará as sanções estabelecidas na Lei de Crimes Ambientais. Com isso, normalmente, os fabricantes e importadores estão conduzindo os pneus inservíveis à pirólise e ao co-processamento, que são formas de reciclagem. A incineração, apesar de consistir num processo de oxidação térmica que visa à destruição de resíduos orgânicos para a redução de volume e de toxicidade e não representar, portanto uma forma de reciclagem, também é utilizada. Uma etapa importante na recuperação de pneus, é a diminuição do seu tamanho através de moagem, etapa mais cara do processo. A pirólise (reciclagem química) baseia-se na quebra da macromolécula do material. Seu produto poderá ser utilizado como matéria-prima para a obtenção de outro artefato. Define-se genericamente esse processo como uma decomposição química por calor na ausência de oxigênio. Os resíduos que alimentam o reator pirolítico podem ser provenientes do lixo doméstico e de outros resíduos industriais. O co-processamento em fornos de cal e cimento tem sido utilizado para a transformação dos resíduos, substituindo uma parte do combustível (economia de energia) ou da matéria-prima. A queima de resíduo de borracha apresenta um custo mais elevado em relação à queima de gás natural, óleo combustível ou carvão. O processo torna-se, portanto, mais caro pelo tratamento das emissões provenientes de sua combustão.   Para os resíduos serem introduzidos nos fornos de cimento, é preciso terem um poder calorífico razoável e uma composição química que não permita, na queima, a produção de elementos nocivos ao cimento e ao meio ambiente. O maior estímulo para a reciclagem energética, ou seja, obtenção de energia a partir da queima, é o fato de terem esses produtos um valor comburente atrativo, 32,6 MJ/kg, se comparado ao do carvão, de 18,6 a 27,9 MJ/kg.   A incineração consiste num processo de oxidação térmica à alta temperatura, normalmente variando de 800 a 1300oC. O tratamento das emissões geradas por ela deve ser obrigatoriamente o mais eficiente possível, como exige nossa legislação. Dependendo de como está sendo conduzida a incineração, os resíduos da queima dos pneus podem também formar um material carbonizado que aumenta a perda de calor da combustão e tende a obstruir as grades da fornalha. A empresa que incinerar artefatos elastoméricos, sejam eles pneus ou não, deverá usar métodos bastante modernos a fim de impedir os mais diversos tipos de emissões em função da grande variedade e do teor de aditivos usados nessa classe de polímeros. A aditivação de pneus é bastante variada e os gases oriundos da queima desse artefato produzem espécies de alto grau de toxicidade. As dioxinas, os furanos e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos são as classes que requerem cuidados especiais, devido aos sérios danos à saúde humana e ao meio ambiente por eles provocados. Embora a legislação proíba, os pneus ainda são queimados a céu aberto. As emissões gasosas provenientes dessa queima normalmente geram poluentes, como partículas de monóxido de carbono (CO), óxidos de enxofre (SOx), óxidos de nitrogênio (NOx) e compostos orgânicos voláteis (volatile organic compounds - VOCs), além de gases perigosos (hazardous air pollutants - HAPs), hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (polynuclear aromatic hydrocarbons - PAHs), dioxinas, furanos, ácido clorídrico, benzeno e metais como: cádmio, chumbo, mercúrio, cromo, níquel, arsênio e prata (semi-voláteis e voláteis). Na queima a céu aberto, a emissão de gases e poluentes pode representar um enorme risco à saúde das pessoas expostas a esses compostos. Os efeitos nocivos desse contato incluem irritação na pele, nos olhos, nas membranas mucosas, depressão do sistema nervoso central, efeitos respiratórios e câncer. As emissões residuais de poluentes, lançadas para a atmosfera, devem apresentar valores abaixo daqueles estabelecidos pela Resolução CONAMA 316 e a Norma NBR 11.175 da associação Brasileira de Normas Técnicas, ABNT, como mostra o Quadro 1. No tratamento térmico (pirólise, co-processamento e incineração), a macromolécula fica sujeita, principalmente, a dois tipos de degradação: oxidativa e térmica. A degradação térmica de polímeros orgânicos se inicia em torno de 150-200ºC, e se acelera com o aumento da temperatura. Pode ocorrer através de reações de despolimerização e cisão aleatória das cadeias. Na despolimerização, a cadeia polimérica tem seu tamanho reduzido pela remoção de unidades monoméricas terminais, iniciada pela cisão de sítios, que podem ser um fragmento de iniciador ou de um agente terminador. O produto principal desse processo é o monômero e o decréscimo inicial no peso molecular é desprezível. Na cisão aleatória, tem-se um apreciável decréscimo do peso molecular logo no início do processo, devido à quebra da cadeia polimérica em pontos aleatórios ao longo dela. Os produtos principais são fragmentos de monômero, dímero, trímero, materiais de pesos moleculares de até algumas centenas.   Importantes estudos vêm sendo desenvolvidos por pesquisadores do mundo inteiro para qualificar e quantificar os produtos provenientes da degradação térmica dos pneus inservíveis a fim de poupar o meio ambiente das emissões bruscas de gases e do descarte incontrolável desse resíduo. O pneu, mesmo quando classificado como inservível, continua como matéria-prima, podendo ser utilizado para suprir a indústria de reciclagem. O controle das emissões geradas em processos que utilizam a degra-dação térmica (reciclagem energética) é realizado através de leis e normas. Entre as principais, têm-se as resoluções CONAMA 258 e 316 e a Norma NBR 11.175. As emissões geradas na reciclagem energética devem ser tratadas e realizadas com absoluto critério, como determinam as leis e normas. Esses resultados como outros de novas pesquisas serão mostradas no curso de Coleta Seletiva e Beneficiamento de Lixo (24h), que será ministrado em agosto na Universidade Federal do Rio de Janeiro. O curso contempla também os aspectos  técnicos e econômicos do negócio: projeto, operação e gestão de resíduos. Mais informações pelo telefone (21)2598-9495 ou pelo site www.niead.com.br. Referências: - Silva, E.C.R; “Gestão ambiental de pneus inservíveis” ; Seminário de Mestrado; Instituto de Macromoléculas Professora Eloísa Mano, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2003. -  Michelin Pneus; “O pneu e o meio ambiente”, São Paulo, 1997.Informativo interno. - Adhikari,B.; Maiti D.D.S. (2000);  “ Reclamation and recycling of waste rubber” Progress in Polymer Science 25, 909-948. - Resolução CONAMA n.258, 26 de agosto de 1999; Resolução n.316 de 29 de outubro de 2002; Disponível em http://www.lei.adv.br. Consultado em: 10 set.2003. Quadro 1. - Padrões comparativos de emissões do EPA, Resolução CONAMA 316 e NBR 11.175 Poluentes Padrões EPA Padrões CONAMA 316 Padrões NBR 11.175 Material particulado 34 mg/Nm3 70mg/m3 70mg/Nm3 Dióxido de Enxofre 80% redução ou 30 ppm 280mg/m3 280mg/m3 Monóxido de Carbono 100 ppm 100ppm 100ppm Ácido Clorídrico 95% redução ou 25 ppm 80mg/m3 até 1,8Kg/h 1,8Kg/h ou 99% de remoção para resíduos com mais de 0,5% de Cl Ácido Fluorídrico --- 5mg/m3 5mg/Nm3 Óxidos de Nitrogênio 180 ppm 560mg/m3 560mg/Nm3 Dioxinas e Furanos Totais 30 ng/Nm3 0,50ng/Nm3 ---