Reciclagem de pneus - Tire recycling

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Cadeira de braço de pneu
Os pneus estão entre as fontes de resíduos mais problemáticas. O progresso na reciclagem resultou em uma redução significativa do dumping.

Reciclagem de pneus , ou reciclagem de borracha , é o processo de reciclagem de pneus inservíveis que não são mais adequados para uso em veículos devido ao desgaste ou danos irreparáveis. Esses pneus são uma fonte desafiadora de resíduos, devido ao grande volume produzido, à durabilidade dos pneus e aos componentes do pneu que são ecologicamente problemáticos.

Como os pneus são altamente duráveis ​​e não biodegradáveis, eles podem ocupar um espaço valioso em aterros sanitários. Em 1990, estimava-se que mais de 1 bilhão de pneus inservíveis estavam em estoque nos Estados Unidos. Em 2015, apenas 67 milhões de pneus permaneciam em estoque. De 1994 a 2010, a União Europeia aumentou a quantidade de pneus reciclados de 25% dos descartes anuais para quase 95%, com cerca de metade dos pneus em fim de vida usados ​​para energia, principalmente na fabricação de cimento.

A pirólise e a desvulcanização podem facilitar a reciclagem. Além do uso como combustível, o principal uso final dos pneus continua sendo a borracha moída.

Em 2017, 13% dos pneus americanos retirados de seu uso principal foram vendidos no mercado de pneus usados. Dos pneus sucateados, 43% foram queimados como combustível derivado de pneus , sendo a fabricação de cimento o maior usuário, outros 25% foram usados ​​para fazer borracha moída, 8% foram usados ​​em obras de engenharia civil, 17% foram destinados a aterros. e 8% tinham outros usos.

Ciclo de vida do pneu

O ciclo de vida do pneu pode ser identificado pelas seguintes seis etapas:

  1. Desenvolvimentos de produtos e inovações, como compostos aprimorados e moldagem de pneus curvos, aumentam a vida útil do pneu, aumentam a substituição, a segurança do consumidor e reduz o desperdício de pneus.
  2. A fabricação adequada e a qualidade de entrega reduzem o desperdício na produção.
  3. A distribuição direta nos varejistas reduz o tempo de estoque e garante que a vida útil e a segurança dos produtos sejam explicadas aos clientes.
  4. As opções de uso e manutenção dos consumidores, como rotação e alinhamento dos pneus, afetam o desgaste dos pneus e a segurança da operação.
  5. Fabricantes e varejistas definem políticas de devolução, reforma e substituição para reduzir os resíduos gerados pelos pneus e assumem a responsabilidade de levar o 'pneu para o túmulo' ou para sua reencarnação.
  6. A reciclagem de pneus, desenvolvendo estratégias de combustão ou processamento de resíduos em novos produtos, cria negócios viáveis ​​e cumpre políticas públicas.

Eliminação de aterro

Pneus não são desejados em aterros sanitários , devido aos seus grandes volumes e 75% de espaço vazio. Os pneus podem prender os gases metano , fazendo com que eles flutuem ou borbulhem na superfície. Este efeito de 'borbulhamento' pode danificar os aterros que foram instalados para ajudar a evitar que os contaminantes do aterro poluam as águas superficiais e subterrâneas locais .

Pneus triturados agora estão sendo usados ​​em aterros sanitários, substituindo outros materiais de construção, para um back-fill leve em sistemas de ventilação de gás, sistemas de coleta de chorume e revestimentos operacionais. O material triturado do pneu também pode ser usado para tampar, fechar ou cobrir diariamente os aterros sanitários. Os pneus inservíveis como material de enchimento e cobertura também são mais econômicos, uma vez que os pneus podem ser triturados no local em vez de transportar outros materiais de enchimento.

Estoques e despejo legal

Pneus usados ​​em primeiro plano à espera de serem picados e pneus picados em segundo plano.

Os estoques de pneus criam um grande risco para a saúde e segurança. Os incêndios em pneus podem ocorrer facilmente, queimando por meses e criando poluição substancial no ar e no solo . A reciclagem ajuda a reduzir o número de pneus armazenados. Um risco adicional à saúde, as pilhas de pneus fornecem abrigo para vermes e um terreno fértil para mosquitos que podem transmitir doenças. O despejo ilegal de pneus inservíveis polui ravinas, bosques, desertos e terrenos baldios; o que levou muitos estados a aprovar regulamentos de pneus inservíveis que exigem uma gestão adequada. Os eventos do Dia da Anistia do Pneu, nos quais os membros da comunidade podem depositar um número limitado de pneus inservíveis gratuitamente, podem ser financiados por programas estaduais de pneus inservíveis, ajudando a diminuir o despejo ilegal e o armazenamento impróprio de pneus inservíveis.

O armazenamento e a reciclagem de pneus às vezes estão ligados a atividades ilegais e falta de consciência ambiental .

Usos

Embora os pneus geralmente sejam queimados, não reciclados, os esforços continuam para encontrar valor. Os pneus podem ser recuperados em, entre outras coisas, o asfalto derretido a quente , normalmente como modificador de borracha fragmentada - pavimento de asfalto reciclado (CRM-RAP) e como um agregado em concreto de cimento Portland. Esforços têm sido feitos para usar pneus reciclados como matéria-prima para pneus novos, mas esses pneus podem integrar materiais reciclados não mais do que 5% do peso, e pneus que contêm material reciclado são inferiores aos pneus novos, sofrendo com a vida útil reduzida da banda de rodagem e menor tração. Pneus também foram cortados e usados ​​em canteiros de jardim como cobertura morta para manter a água e prevenir o crescimento de ervas daninhas. Alguns edifícios "verdes", tanto privados como públicos, foram construídos com pneus velhos.

A pirólise pode ser usada para reprocessar os pneus em gás combustível , óleos, resíduos sólidos (carvão) e negro de fumo de baixo grau , que não podem ser usados ​​na fabricação de pneus. Foi sugerido um método de pirólise que produz carvão ativado e negro de fumo de alto grau.

Fabricação de cimento

Pneus usados ​​sendo alimentados no meio do forno para um par de fornos de cimento longos

Pneus velhos podem ser usados ​​como combustível alternativo na fabricação de cimento Portland , um ingrediente-chave do concreto. Pneus inteiros são comumente introduzidos em fornos de cimento , rolando-os na extremidade superior de um forno pré-aquecedor ou soltando-os em uma fenda no meio de um longo forno úmido. Em ambos os casos, as altas temperaturas do gás (1000–1200 ° C) causam uma combustão quase instantânea, completa e sem fumaça do pneu. Como alternativa, os pneus são picados em cavacos de 5 a 10 mm, de forma que podem ser injetados em uma câmara de combustão do pré-calcinador. Alguma entrada de ferro é necessária na fabricação de cimento, de modo que o conteúdo de ferro dos pneus com cintas de aço é benéfico para o processo.

Produtos derivados de pneus

Pneus rasgados
Os pneus podem ser triturados em pequenos blocos para combustível com um triturador de pneus
Closeup de pneus picados
Sacos de 1 tonelada de borracha fragmentada

Os pneus podem ser reutilizados de várias maneiras, embora a maioria dos pneus usados ​​seja queimada por seu valor de combustível . Em um relatório de 2003 citado pela US EPA , afirma-se que existiam mercados ("tanto para reciclagem quanto para uso benéfico") para 80,4% dos pneus inservíveis, cerca de 233 milhões de pneus por ano. Assumindo 22,5 libras (10,2 kg) por pneu, o relatório de 2003 prevê um peso total de cerca de 2,62 milhões de toneladas (2.580.000 toneladas longas; 2.890.000 toneladas curtas) de pneus.

Novos produtos derivados de resíduos de pneus geram mais atividade econômica do que a combustão ou outra produção de baixo multiplicador, enquanto reduzem o fluxo de resíduos sem gerar poluição e emissões excessivas das operações de reciclagem.

  • Materiais de construção. Casas inteiras podem ser construídas com pneus inteiros, enchendo-os de terra e cobrindo-os com concreto, um material comum em naves de terra . Eles são utilizados em aplicações de engenharia civil, tais como enchimento de sub-classe e taludes, volta-enchimento para paredes e pilares de pontes, isolamento sub-série para estradas, aterros projectos, e campos de drenagem sistema sépticas. Os pneus também são amarrados e usados ​​como diferentes tipos de barreiras, tais como: redução de colisão, controle de erosão , escoamento de água da chuva, tapetes de detonação , ação das ondas que protegem cais e pântanos e barreiras acústicas entre estradas e residências.
  • Os recifes artificiais são construídos com pneus que são colados em grupos, há alguma controvérsia sobre a eficácia dos pneus como um sistema de recife artificial, um exemplo é o Projeto Osborne Reef , que se tornou um pesadelo ambiental que custará milhões de dólares para corrigir.
  • O processo de estampar e cortar pneus é usado em alguns produtos de vestuário, como sandálias e como sub-base de estradas, conectando as paredes laterais cortadas para formar uma rede flexível.
  • Os mercados previstos pelo relatório de 2003 foram: combustível derivado de pneus (TDF) usando 130 milhões de pneus, projetos de engenharia civil usando 56 milhões de pneus, borracha moída transformada em produtos de borracha moldada usando 18 milhões de pneus, borracha moída transformada em asfalto modificado com borracha usando 12 milhões de pneus, itens exportados usando 9 milhões de pneus, produtos cortados, estampados e perfurados usando 6,5 milhões de pneus, e produtos agrícolas e diversos usam 3 milhões de pneus.
  • Os pneus shredded, conhecidos como Tyre Derived Aggregate (TDA), têm muitas aplicações de engenharia civil. O TDA pode ser usado como um aterro para paredes de contenção, aterro para poços de coleta de valas de gás de aterro, aterro para projetos de reparo de deslizamento de estradas, bem como um material de amortecimento de vibração para linhas ferroviárias.
  • Borracha moída e moída, também conhecida como borracha de tamanho reduzido, pode ser usada tanto em projetos de pavimentação quanto em produtos moldáveis. Esses tipos de pavimentação são: Asfalto Modificado com Borracha (RMA), Concreto Modificado com Borracha e em substituição a um agregado. Exemplos de produtos moldados com borracha são estofamento ou forro de carpete , materiais de piso, pára-choques de doca, decks de pátios, blocos de travessia de ferrovias, esteiras de gado, calçadas, ladrilhos de borracha e tijolos, lombadas móveis e calçadas / bordas. A borracha pode ser moldada com plástico para produtos como paletes e dormentes . As áreas desportivas e recreativas também podem ser pavimentadas com material moldado em borracha para amortecimento de choques. A borracha dos pneus é às vezes moída em pedaços de tamanho médio e usada como cobertura de borracha . O miolo de borracha também pode ser usado como um enchimento, sozinho ou misturado com areia grossa, como no enchimento para produtos de grama sintética semelhantes a grama, como Field-turf.
  • As siderúrgicas podem usar pneus como fonte de carbono, substituindo o carvão ou coque na fabricação de aço.
  • Freqüentemente, os pneus também são reciclados para uso em quadras de basquete e novos produtos de calçados.

Pirólise de pneu

O método de pirólise para reciclagem de pneus usados ​​é uma técnica que aquece pneus inteiros ou picados em um vaso de reator contendo uma atmosfera livre de oxigênio. No reator, a borracha é amolecida, após o que os polímeros da borracha se dividem em moléculas menores . Essas moléculas menores eventualmente evaporam e saem do reator. Esses vapores podem ser queimados diretamente para produzir energia ou condensados ​​em um líquido do tipo oleoso, geralmente usado como combustível . Algumas moléculas são muito pequenas para condensar. Eles permanecem como um gás que pode ser queimado como combustível. Os minerais que faziam parte do pneu, cerca de 40% do peso, são removidos como cinzas sólidas . Quando realizado corretamente, o processo de pirólise do pneu é uma operação limpa e produz poucas emissões ou resíduos; no entanto, foram documentadas preocupações sobre a poluição do ar devido à combustão incompleta, como é o caso de incêndios em pneus .

As propriedades da saída de gás, líquido e sólido são determinadas pelo tipo de matéria-prima usada e pelas condições do processo. Por exemplo, pneus inteiros contêm fibras e aço. Os pneus picados têm a maior parte do aço e, às vezes, a maior parte da fibra removida. Os processos podem ser em lote ou contínuos. A energia necessária para conduzir a decomposição da borracha inclui o uso de combustível queimado diretamente (como um forno a gás ), indução elétrica (como um forno aquecido eletricamente) ou por microondas (como um forno de microondas). Às vezes, um catalisador é usado para acelerar a decomposição. A escolha do estoque de ração e do processo pode afetar o valor dos produtos acabados.

O problema histórico da pirólise de pneus tem sido o fluxo de minerais sólidos, que responde por cerca de 40% da produção. O aço pode ser removido do fluxo sólido com ímãs para reciclagem. O material sólido restante, muitas vezes referido como " carvão ", teve pouco ou nenhum valor, a não ser possivelmente como um combustível de baixo teor de carbono . Carvão é os restos destruídos do negro de fumo original usado para reforçar e fornecer resistência à abrasão ao pneu. O fluxo sólido também inclui os minerais usados ​​na fabricação de borracha . Este componente de alto volume da pirólise do pneu é um grande obstáculo, embora este tema continue a ser uma fonte de inovação.

Reciclagem criogênica

O Centro Espacial Stennis da NASA trabalhou na reciclagem criogênica de pneus em 1995.

Pneus podem ser congelados usando criogênicos ou fluidos superfrios , e então quebrados e transformados em um material chamado "migalha", que pode ser usado em leitos de estradas de asfalto, mangueiras agrícolas e revestimentos de caminhões.

Reaproveitamento

Três meninos estão em um balanço de pneu
Pneus de carro como assentos na Tailândia.
Arte do pneu

Além de reciclar pneus velhos, o pneu velho pode ser colocado em um novo uso.

Os pneus velhos às vezes são convertidos em um swing para jogar. O uso inovador permite uma maneira fácil de encontrar uma finalidade para um pneu velho existente não adequado para uso em estrada.

Pneus usados ​​também são empregados como equipamento de exercício para programas atléticos, como futebol americano . Um treino de condicionamento clássico que aprimora a velocidade e a agilidade dos jogadores é o "Tire Run", onde os pneus são colocados lado a lado, com cada pneu à esquerda alguns centímetros à frente do pneu direito em um padrão de ziguezague. Os atletas então percorrem o padrão do pneu pisando no centro de cada pneu. O exercício força os atletas a erguerem os pés acima do solo mais alto do que o normal para evitar tropeçar. Outros usos atléticos incluem o lançamento de pneus (pneus de trator ou caminhões grandes normalmente usados) ou para condicionamento cardiovascular superior batendo repetidamente em um pneu com uma marreta.

Pneus adaptados também podem ser aproveitados como um material de construção alternativo acessível usado na estrutura de moradias de massa térmica da Terra compactadas. Isso é benéfico em todas as escalas de produção, como habitações individualmente sustentáveis.

Fileiras de pilhas de pneus são frequentemente usadas como barreiras em circuitos de automobilismo como um método de dissipação de energia cinética por um longo período de tempo durante uma colisão, comparativamente a bater em um material menos maleável, como uma parede de concreto ou aço.

Muitos criadores de gado reformaram pneus velhos de tratores como bebedouros para o gado, colocando-os sobre fontes naturais ou canalizando a água dos riachos para eles. Esses pneus contêm a água e permitem que ela se acumule para o gado sem nenhuma interação adicional do fazendeiro. A maioria dos fazendeiros também inclui um tubo de drenagem próximo ao topo ou no centro do pneu para que o excesso de água possa ser drenado para evitar transbordamento e erosão ao redor do lado externo do pneu, onde o gado estaria.

Preocupações ambientais

Devido ao seu teor de metais pesados e outros poluentes, os pneus representam um risco de lixiviação de toxinas para as águas subterrâneas quando colocados em solos úmidos . A pesquisa mostrou que ocorre muito pouca lixiviação quando pneus triturados são usados ​​como material de enchimento leve; no entanto, limitações foram colocadas no uso deste material; cada local deve ser avaliado individualmente para determinar se este produto é apropriado para determinadas condições.

Para aplicações acima e abaixo do lençol freático, a preponderância de evidências mostra que o TDA (agregado derivado de pneu ou pneus triturados) não fará com que os padrões primários de água potável sejam excedidos para metais. Além disso, é improvável que o TDA aumente os níveis de metais com os padrões primários de água potável acima dos níveis de fundo de ocorrência natural.

Veja também

Referências

links externos