Asfalto Borracha

Álvaro Orsi & Cristiana Liebeld Simon

Quando, nas primeiras décadas do século XIX, Charles Goodyear deixou cair enxofre e borracha sobre o fogo e percebeu que esta adquiria uma consistência mais sólida, estava dando os primeiros passos no desenvolvimento do processo de vulcanização (adição, a altas temperaturas, do elemento enxofre) da borracha. Entre os aproveitamentos desta nova tecnologia nas décadas subseqüentes, os pneus tornaram-se para a incipiente indústria automobilística a forma ideal, e até hoje única, de contato de seus protótipos com o solo.

Durante o século XX, a pavimentação de vias desenvolveu-se mundialmente, acompanhando a expansão da indústria automobilística. Misturas asfálticas foram desenvolvidas, recobrindo malhas viárias e garantindo um padrão de pavimentação de estradas. Junto com a constante ampliação das rodovias, veio o aumento na produção de pneus para os automóveis que as utilizariam.

Quase dois séculos depois, estima-se em centenas de milhões o número de carcaças de pneus velhos descartados anualmente. Só no Brasil, são mais de 30 milhões de pneus inservíveis por ano. Nos Estados Unidos, estima-se que esse número chegue a aproximadamente 200 milhões. Como somente uma pequena parcela é reaproveitada, o resíduo sólido e seu destino, como combustível ou descartado na natureza, tornou-se uma questão ecológica de difícil resolução.

Nas últimas décadas, buscou-se integrar de forma ecológica esse resíduo. Entre os processos de reaproveitamento, a adição de granulados de borracha provenientes de pneus velhos às misturas asfálticas tem sido recebida com grande interesse. O asfalto contendo quantidades de polímeros provenientes da borracha de pneus inservíveis adquire características que alteram significativamente sua resistência, permeabilidade, aderência e durabilidade.

A borracha, a vulcanização e o pneu

A borracha, material essencial na engenharia moderna, era conhecida das civilizações pré-colombianas e foi introduzida na sociedade industrial quando da descoberta do novo continente. As características de impermeabilidade, moldagem e flexibilidade foram amplamente exploradas, mas a sensibilidade às variações térmicas restringia seu uso.

A partir de 1800, a vulcanização da borracha alterou as características deste composto, produzindo uma rede de ligações cruzadas entre as cadeias poliméricas, fixando sua forma e mantendo as características de elasticidade e flexibilidade. Em 1840, Charles Goodyear, nos EUA, e Thomas Hancock, na Inglaterra, patentearam o processo de vulcanização, que embora produzisse um material bastante superior à borracha não vulcanizada, ainda estava longe do ideal. Foi somente a partir da introdução de aceleradores inorgânicos (zinco, cálcio, magnésio, chumbo) e orgânicos (guanidinas, sais do ácido ditiocarbâmico, 2-mercaptobenzotiazol) que o processo adquiriu a forma e os resultados que conhecemos atualmente.

Aproveitando os novos usos da borracha vulcanizada, já em 1845, os irmãos Michelin patentearam o pneu, adequando seu uso a veículos de tração e, mais tarde, a automotores. Ainda em 1947, Robert Thompson coloca uma câmara cheia de ar dentro dos pneus de borracha maciça, aumentando a segurança nas freadas e diminuindo a trepidação dos veículos. Atualmente, é considerado pneu (ou pneumático) todo artefato inflável constituído basicamente por borracha e materiais de reforço utilizado para rodagem em veículos automotores e bicicletas. Simples na aparência, o pneu resulta na realidade, num produto complexo, que apresenta uma variedade de materiais como reforços metálicos e têxteis, borracha natural e sintética, elementos de reforço, agentes de vulcanização e de proteção. Um conjunto de quase duzentos componentes que, apesar da sua indiscutível utilidade para os transportes, faz do pneu um produto não biodegradável, com tempo de decomposição na natureza indeterminado, o que lhe confere caráter especialmente nocivo do ponto de vista ambiental.

O asfalto, as estradas e a pavimentação: onde a borracha faz a diferença

O asfalto ou betume é obtido como resíduo da destilação do petróleo bruto, disperso em água, gerando uma emulsão asfáltica. Este cimento asfáltico é utilizado como emulsor de uma mistura (pedra, concreto, metal), com intenso poder agregante, gerando características de coesão, insolubilidade e isolamento térmico e acústico. Foi utilizado desde o início do século passado na pavimentação de estradas, e a partir de 1950, com seu uso na pavimentação da rodovia Dutra, introduzido à realidade brasileira. Hoje tem sua imagem ligada ao progresso e ao desenvolvimento.

A adição de polímeros provenientes da borracha de pneus reciclados ao asfalto diminui a suscetibilidade térmica, aumentando a estabilidade do pavimento em altas temperaturas e diminuindo o risco de fraturas e trincamentos em baixas temperaturas. Além disso, confere maior resistência às ações da chuva e proporcionam melhor adesão ao agregado asfáltico. Segundo Jorge A.P. Ceratti, coordenador do Laboratório de Pavimentação da escola de Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), o asfalto borracha torna-se viável economicamente, se levarmos em conta que com uma durabilidade maior, a estrada que possuir asfalto borracha precisará de reparos em um intervalo de tempo maior do que a que não possui. Além disso, a incorporação da borracha à construção do asfalto implica uma redução da demanda do petróleo para esse fim. Não podemos esquecer que o petróleo é uma fonte não-renovável de energia.

Entre os meios de transporte utilizados (aéreo, marítimo, ferroviário, fluvial e terrestre), o terrestre é o que representa o maior impacto ambiental, tanto através da poluição do ar pela combustão, como pela poluição dos solos, através dos resíduos sólidos. Paralelamente ao desenvolvimento nos transportes, houve também um incremento na geração de peças mecânicas e acessórios, gerando, conseqüentemente, resíduos sólidos e sub-produtos que ocupam espaço físico considerável e determinam inúmeras dificuldades, tanto na sua coleta, quanto na eliminação ambientalmente adequada.

O pneu velho e a sua importação. Surge o problema.

Pneus inservíveis apresentam uma série de problemas, desde a degradação lenta e o formato de difícil armazenamento, até a necessidade de cuidados especiais de armazenagem e deposição. Segundo a Norma Brasileira 10.004 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), os pneus são considerados resíduos classe III (resíduos inertes) em relação ao risco de sua degradação ao meio ambiente. São muitos os problemas ambientais gerados pela destinação inadequada dos pneus:

No Brasil, a importação de pneus usados, inclusive os reformados, é proibida conforme o Artigo 40 da Portaria SECEX nº 14, de 17 de novembro de 2004. Mesmo assim, aproximadamente 11 milhões de carcaças são trazidas para o país, com licenças conseguidas em artifícios judiciais. Além disso, os tratados do Mercosul permitem a importação de pneus recauchutados do Uruguai, absorvendo, desta forma, resíduos provenientes também da Europa.

A insistência na importação dessas carcaças acontece porque, reformadas, elas são reutilizados no mercado interno e custam 60% mais barato do que os pneus novos. Mas, em compensação, têm um ciclo de vida mais curto e, em pouco tempo, tornam-se um resíduo sólido a ser descartado definitivamente. A responsabilidade na sua destinação final adequada fica, desta forma, com o país onde o pneu se tornou inservível.

Por todas estas razões, o descarte de pneus é hoje um problema ambiental grave ainda sem uma destinação realmente eficaz.

A reação legislativa e social

O destino de recursos para o controle da disposição final e para o estudo de alternativas ambiental e economicamente viáveis para a reutilização de pneus usados é de interesse social, ecológico e político.

Entre outros países, o Brasil tem desenvolvido legislação para direcionar seus departamentos de estradas de rodagem a investigar a possibilidade de utilização de materiais recicláveis em obras de pavimentação. A utilização da borracha em pavimentação asfáltica foi aprovada, em 26 de agosto de 1999, por resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA).

Esta resolução (CONAMA 258, de agosto de 1999), e resolução subseqüente (CONAMA 301, de março de 2002) instituem a responsabilidade, ao produtor e importador, pelo ciclo total da mercadoria, proibindo a destinação inadequada de pneus e obrigando os fabricantes e importadores a coletar e dar destino final de forma ambientalmente correta aos produtos que colocam no mercado, na proporção de um pneu adequadamente destinado para cada quatro pneus produzidos.

Legislações subseqüentes do próprio CONAMA, e de iniciativas de governos estaduais e municipais buscaram aumentar o reaproveitamento destes resíduos, aumentado a obrigação de dar destino a um pneu usado para cada dois pneus importados ou fabricados. Estas iniciativas buscam regular a atividade, criando uma contrapartida às empresas atuantes no setor, proporcionando uma forma de continuarem operando, e, ao mesmo tempo, contribuindo com a proteção ambiental.

Apesar das queixas de que “a contrapartida ambiental é tão severa, que inviabiliza o negócio", as indústrias vêm cumprindo as metas. Para os novos empreendedores, o pneu velho não é lixo, é matéria-prima e pode gerar lucros.

A pesquisa de incorporação do asfalto borracha e a ecologia

Reciclagem é a recuperação, reprocessamento ou reutilização de materiais descartados como alternativa à sua disposição final em forma de resíduo. Essa utilização como matéria prima de materiais que de outra forma, seriam considerados despejos representa o principal incentivo às tentativas de incorporação dos resíduos de borracha provenientes de pneus.

As principais linhas de pesquisa para reaproveitamento correspondem a processos que visam à recauchutagem de pneus, uso como fonte energética, uso em muros de contensão, em barreiras de proteção sonora e de inércia, como agregado ao concreto para construção de placas ou argamassa, para extração de óleos e para a produção de artefatos, além de seu uso em pavimentação, associado ao asfalto. Assim, a resistente e insolúvel borracha do pneu volta a ser matéria prima e passa a ter aplicações mais nobres.

O asfalto de borracha é uma forma de preparo da mistura asfáltica aproveitando resíduos sólidos (pneus, nesse caso) para aprimorar características como resistência, permeabilidade e aderência. O asfalto leva o nome de ecológico por receber 20% de borracha de pneu velho triturado, contribuindo para o reaproveitamento desse resíduo de difícil destinação. Quantidades variáveis entre 200 e 1000 pneus, dependendo da tecnologia utilizada, são aproveitados para a construção de um quilômetro dessa forma de pavimentação.

Esse asfalto composto com polímeros da borracha de pneus reciclados apresenta dois fatores potenciais de uso: a grande quantidade de pneus utilizados, dando destino final a um maior número de carcaças, e melhoria das características dos ligantes asfálticos. A vida útil é 33% maior do que o asfalto tradicional. O desgaste de pneus também é reduzido.

Devido ao processo de produção, o asfalto ecológico é 50% mais caro, mas esse valor é reduzido quando são consideradas a vida útil do pavimento e a quantidade de massa asfáltica utilizada, já que a espessura do asfalto ecológico é menor que a do asfalto convencional.

O Laboratório de Pavimentação da Faculdade de Engenharia Civil da UFRGS realiza pesquisas nessa área e demonstrou que o processo é viável técnica e economicamente. Já existem empresas explorando comercialmente essa forma de preparação do asfalto com a aplicação do resíduo granulado de borracha proveniente de pneus reciclados. Na Região Sul, concessionárias de serviços rodoviários como a Concepa e a Univias já utilizam misturas asfálticas modificadas com estes polímeros.

Apesar de ser novidade no Brasil, o asfalto com borracha reciclada já é usado em 70% das rodovias do estado do Arizona, nos Estados Unidos. Em todo o território nacional, redes de concessionárias de serviços rodoviários optam pela utilização desse produto na construção e na manutenção de pavimentos asfálticos.

A alcunha “ecológica” pode ser corretamente aplicada a esta forma de produção de asfalto, mas o resultado ambiental positivo na destinação final dos pneus usados ainda é muito pequeno. Alguns milhares de quilômetros pavimentados com asfalto borracha representam a destinação de uma ínfima parcela do total de carcaças de pneus. Preferimos, portanto, utilizar ainda a denominação asfalto borracha para esse pavimento.

Mais informações sobre os Eco-pontos (Postos de coleta de pneus recicláveis) podem ser obtidos na página: DMLU