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Carregado porIvan_UNIVESP
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Grupo 3 bimestre 2 - projeto integrador univesp

O documento analisa a viabilidade do pneu verde como uma alternativa para reduzir as emissões de CO2 e outros poluentes atmosféricos em grandes centros urbanos, especialmente em São Paulo, onde 90% da poluição é causada por veículos. A pesquisa destaca que o pneu verde proporciona benefícios como maior durabilidade, economia de combustível e potencial redução de emissões, podendo se tornar financeiramente competitivo com pneus convencionais. É enfatizado que a adoção de pneus verdes pode contribuir para a mitigação das crises climáticas e ambientais enfrentadas pelo Brasil.

Educação◦
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UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO Lucas de Carvalho Luiz Novais William Haruo Toda O Pneu Verde como alternativa concreta para a redução das emissões veiculares de CO2 em grandes centros urbanos brasileiros São Paulo 2014
UNIVERSIDADE VIRTUAL DO ESTADO DE SÃO PAULO Lucas de Carvalho Luiz Novais William Haruo Toda O Pneu Verde como alternativa concreta para a redução das emissões veiculares de CO2 em grandes centros urbanos brasileiros São Paulo 2014 Projeto integrador apresentado á Universidade Virtual do Estado de Sâo Paulo. Área de Concentração: Engenharia de Produção e Engenharia da Computação. Mediador: Liliana Prieto Castillo
RESUMO O 5º Relatório do IPCC, aponta que a influência humana sobre o sistema climático é evidente. Foi observado que a vulnerabilidade às mudanças climáticas, as emissões de gases de efeito estufa, e a capacidade de adaptação e mitigação são fortemente influenciadas por condições de vida, estilos de vida, comportamentos e culturas das sociedades. O Brasil é o país que mais avança na diminuição do desmatamento e nas emissões de gases de efeito estufa por meio de atividades de mitigação florestal, por outro lado, na cidade de São Paulo, cerca de 90% da poluição é provocada pelos carros. Na hipótese da frota de veículos no Brasil continuar crescendo nos níveis atuais, as dificuldades na área da mobilidade e qualidade do ar tendem a se agravar. O estado hoje não oferece infraestrutura compatível com a demanda para a utilização de outros meios de transporte, obrigando assim o cidadão a utilizar o seu carro particular. Foi possível constatar as vantagens atribuídas ao Pneu Verde em função da autonomia de vida útil de 10% a 20% pelo menor atrito e da facilidade do rolamento do pneu, da economia de combustível de 5% em média e igual redução das emissões veiculares poluentes na atmosfera, e que com o avanço das tecnologias de produção o pneu verde tende a ter o mesmo preço do pneu convencional à base de Black Carbono, fato constatado por meio de pesquisa de mercado realizada na cidade de São Paulo. Assim pode-se entender o pneu verde como uma alternativa factível e viável para contribuir com redução da poluição atmosférica. Palavras chave: pneu verde, emissões veiculares.
ABSTRACT The 5th IPCC Report, points out that the human influence on the climate system is evident. It was observed that the vulnerability to climate change, emissions of greenhouse gases, and the ability of adaptation and mitigation are strongly influenced by living conditions, lifestyles, behaviors and cultures of societies. Brazil is the country that most advances in reducing deforestation and emissions of greenhouse gases through forest mitigation activities, on the other hand, in the city of São Paulo, about 90% of the pollution is caused by cars. In the event of the vehicle fleet in Brazil continue to grow at current levels, the difficulties in the area of mobility and air quality tends to worsen. The state today does not offer infrastructure compatible with the demand for the use of other means of transport, thus forcing the citizen to use his private car. It was possible to see the benefits attributed to the Green tire depending on the life of autonomy from 10% to 20% for lower friction and tire rolling facility, the 5% fuel savings on average and equal reduction in emissions vehicle pollutants in atmosphere, and that with the advancement of production technologies the green tire tends to have the same price as conventional tire-based Carbon Black, a fact confirmed by market research conducted in the city of São Paulo. Thus one can understand the green tire as a feasible and viable alternative to contribute to reducing air pollution. Key words: green tire, vehicle emissions.
SUMÁRIO 1 - INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA ................................................................................... 1 2 - PROBLEMAS E OBJETIVOS DA PESQUISA .................................................................. 3 3 - METODOLOGIA EMPREGADA E DESCRIÇÃO DETALHADA DOS PROCESSOS DE CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO .........................................................................................4 4 - REVISÃO DA LITERATURA............................................................................................. 6 4.1 - A crise ambiental..........................................................................................................................6 4.2 - A questão da mobilidade urbana sustentável e o carro na sociedade atual...............................7 4.2.1 - O pneu verde.......................................................................................................................13 5 - ANÁLISE DOS DADOS.................................................................................................. 16 5.1 - Poluentes atmosféricos emitidos pelos veículos automotores.................................................16 5.2 - Equação para o cálculo de emissões veiculares.........................................................................17 5.3 - Triângulo mágico........................................................................................................................18 5.4 - Resistência ao rolamento...........................................................................................................21 5.5 – A influência do pneu na frenagem............................................................................................24 5.6 - A estrutura da sílica x negro de fumo........................................................................................26 5.6.1 - Processos de produção (tipos)............................................................................................27 5.6.2 - Mercado e preços relativos.................................................................................................28 6 - CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ................................................................................... 31 6.1 - Aspectos Financeiros e de consumo de combustível ................................................................31 6.2 - Pesquisa de mercado .................................................................................................................40 6.3 - Comparativo de preços..............................................................................................................41 6.3.1 – Pneu verde .........................................................................................................................41 6.3.2 - Pneu Convencional..............................................................................................................41 7- CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................................. 44 8 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 45
1 1 - INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA A partir da proposta de reflexão deste Projeto Integrador sobre o tema "Clima, Ambiente e Sociedade", inicialmente foi concentrada a atenção sobre os dados do 5º Relatório do IPCC1 sobre a situação climática do nosso planeta. Os resultados divulgados2 incomodam pela contundência ao mencionar as mudanças climáticas já em andamento e suas consequências negativas sobre os humanos e a vida de forma geral em todo planeta, além da necessidade de empenho imediato para a limitação de emissões de gases de efeito estufa (GEE) detectados em níveis muito mais alarmantes que os indicados em qualquer outro relatório anterior. Segundo o 5º Relatório do IPCC, a influência humana sobre o sistema climático é evidente. Desde os anos 1950, muitas das alterações constatadas não têm precedentes ao longo de décadas a milênios. O oceano e a atmosfera têm aquecido, os volumes de neve e gelo têm diminuído e o nível do mar vem subindo. O documento que veio a público em abril de 2014 relata que "cada uma das três últimas décadas tem sido sucessivamente mais quente na superfície da Terra do que qualquer década anterior desde 1850. O período de 1983 a 2012 foi provavelmente o mais quente dos últimos 1.400 anos". Cabe mencionar que as emissões da gama de gases de efeito estufa antropogênico, oriundas da combustão de combustíveis fósseis e processos industriais, são movidas principalmente pelo tamanho da população, a atividade econômica, estilo de vida, uso de energia, padrões de uso da terra, tecnologia e política climática. Os pesquisadores afirmam que muitas opções de adaptação e mitigação podem ajudar a resolver a mudança climática, mas nenhuma opção única é suficiente por si só, sendo indispensáveis políticas e cooperação em todas as escalas, que podem ser melhoradas por meio de ações integradas com os propósitos comuns da sociedade. 1 O IPCC (ou Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas) estabelecido em 1988 pela Organização Meteorológica Mundial é o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) para fornecer informações científicas, técnicas e socioeconômicas relevantes para o entendimento das mudanças climáticas. Seus impactos potenciais e opções de adaptação e mitigação. 2 http://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/
2 Foi observado que a vulnerabilidade às mudanças climáticas, as emissões de gases de efeito estufa, e a capacidade de adaptação e mitigação são fortemente influenciadas por condições de vida, estilos de vida, comportamentos e culturas das sociedades. Além disso, a aceitabilidade e / ou a eficácia das políticas climáticas sociais são influenciadas pelo grau de incentivo ou dependência de mudanças no estilo de vida ou comportamentos dos seres humanos. Ao se constatar essa relação inequívoca entre a crise climática, o ambiente e a sociedade, ainda que se constate que a poluição industrial seja a principal responsável pelos impactos observados, outros fatores como o desflorestamento, as atividades agropecuárias mal dimensionadas, uso excessivo de combustíveis fósseis nos transportes e formas de energia obtidas de forma contaminante também compõem aspectos relevantes de degradação da atmosfera. Se as pessoas em geral são parte geradora desse problema, também podem ser parte de sua solução. É importante reiterar que através de alterações em suas práticas cotidianas, os indivíduos podem atingir resultados positivos sob o prisma da sustentabilidade ambiental. A disseminação dessas práticas tende a reforçar a percepção de cidadania e corresponsabilidade sobre a crise ambiental entre todos os agentes da sociedade, induzindo inclusive às indústrias e aos governos a produzirem de forma mais limpa e sustentável. Esse conjunto de novos comportamentos e esta nova cultura de preservação, mitigação e adaptação combinadas, são fundamentais para a redução dos níveis do aquecimento global e suas consequências indesejáveis para o nosso clima. A partir dessas considerações, no presente trabalho será explorada uma entre tantas medidas possíveis de serem tomadas pelo cidadão comum com vistas a uma diminuição dos seus impactos na poluição do ar, a substituição dos pneus convencionais pelos pneus verdes ou biopneus nos automóveis.
3 2 - PROBLEMAS E OBJETIVOS DA PESQUISA O pneu verde pode de fato contribuir no cenário atual para uma redução significativa na emissão de CO2 e outros gases do efeito estufa? Esta pesquisa tem como objetivos: analisar os potenciais benefícios ambientais proporcionados pelos pneus verdes ao meio ambiente se utilizados em larga escala; identificar as características físicas e de fabricação mais inovadoras nos pneus verdes em relação aos pneus convencionais; e analisar os possíveis benefícios financeiros proporcionados pelos pneus verdes ao consumidor.
4 3 - METODOLOGIA EMPREGADA E DESCRIÇÃO DETALHADA DOS PROCESSOS DE CONSTRUÇÃO DO PROTÓTIPO Segundo GIL (1999), a metodologia de pesquisa depende de um “conjunto de procedimentos intelectuais e técnicos” para que o objetivo do trabalho seja atingido sem que haja divergências entre a hipótese, tese e conclusão. Nesta pesquisa foram utilizados o método dedutivo e o método fenomenológico de pesquisa afim de se identificar as premissas estabelecidas acerca do conteúdo do tema, suas características atuais, os caminhos lógicos resultantes e as possibilidades vislumbradas a curto, médio e longo prazo, O método dedutivo foi proposto, descrito e estabelecido, por autores racionalistas como Descartes, Spinoza e Leibniz, que pressupõem que “só a razão é capaz de levar ao conhecimento verdadeiro”(GIL, 1999; LAKATOS; MARCONI, 1993). Esse raciocínio dedutivo tem como alvo explicar o conteúdo através de premissas estabelecidas e por intermédio de uma cadeia de raciocínio e de análise do geral para o particular, chegando a uma conclusão lógica. Usa o silogismo, construção racional para, a partir de uma temática, retirar uma conclusão logicamente decorrente. O método fenomenológico, preconizado por Husserl, não é dedutivo nem indutivo, preocupa-se com a descrição direta da experiência tal como ela é. A realidade é entendida como o compreendido, o comunicado, o interpretado. Desta forma, a realidade acaba por não ser única, existindo tantas quantas forem as suas interpretações dos dados e de seus resultados imediatos em médio e longo prazo. Assim, os pesquisadores são peças importante no processo de construção do conhecimento através das suas interpretações dos dados reais coletados (GIL, 1999; TRIVIÑOS, 1992) empregado em pesquisa qualitativa. Neste trabalho foram levantados os dados quantitativos e qualitativos acerca do pneu verde e investigamos a viabilidade de sua utilização em larga escala especialmente em grandes centros urbanos, como a Região Metropolitana de São Paulo. Analisados, foram identificados: os potenciais benefícios ambientais proporcionados pelos pneus verdes ao meio ambiente se utilizados em larga escala; as características físicas e de fabricação mais inovadoras nos pneus verdes em
5 relação aos pneus convencionais e os possíveis benefícios financeiros proporcionados pelos pneus verdes ao consumidor. Foram pesquisadas fontes bibliográficas e virtuais além de estudados levantamentos e relatórios técnicos, confeccionados pela administração pública, pelas entidades privadas de interesse público e reconhecimento mundial, por fontes acadêmicas e pelo setor industrial fabricante de pneus e correlatos, afim de se identificar o cenário atual com relação a:  O agravamento da crise climática e suas consequências para a humanidade;  Os fatores socioculturais que podem interferir nas mudanças de comportamentos, em especial com relação ao uso do automóvel particular nas grandes metrópoles;  As vantagens tecnológicas, ambientais e econômicas percebidas em função da opção pelo pneu verde, incluindo estudos descritivos e comparativos. Afim de se constatar se o uso em larga escala do pneu verde poderia de fato contribuir para uma redução significativa na emissão de CO2 e outros gases do efeito estufa em grandes centros urbanos.
6 4 - REVISÃO DA LITERATURA 4.1 - A crise ambiental Ainda que seja entendido um fenômeno natural, o efeito estufa tem se ampliado nas últimas décadas e gerado preocupantes alterações climáticas. As mudanças são decorrentes do incremento das emissões de compostos como o dióxido de carbono e o metano. Segundo o IPAM - Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia, diversas fontes antropogênicas geram impactos importantes nas emissões de gases de efeito estufa. Entre elas, as que mais se destacam são a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento de zonas de floresta como a Amazônia. A queima de combustíveis fósseis (gás natural, carvão mineral e, especialmente, petróleo) tem como principais protagonistas os setores de produção de energia (termelétricas), industrial e de transporte (automóveis, ônibus, aviões, etc.). Além do que, as reservas naturais e os sumidouros (ecossistemas capazes de absorver CO2) igualmente estão sendo impactados por ações antrópicas. No que tange às florestas, um importante estoque natural de carbono, as queimadas e desmatamentos estão colaborando para a o agravamento do efeito estufa, uma vez que desprendem o carbono contido na biomassa florestal para o ar atmosférico na forma de CO2. Com propósito de transformar essa realidade, foi estabelecida no Rio de Janeiro, em 1992, a UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change), um dos legados da Conferência da ONU sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento, a Eco 92. Anualmente governantes e gestores dos mais de 190 países membros da UNFCCC se reúnem na chamada Conferência das Partes (COP) para o desenvolvimento de propostas de mitigação e adaptação e para o acompanhamento das ações e acordos estabelecidos. Segundo a matéria publicada por TOLENTINO (2014) no portal de notícias do Ministério do Meio Ambiente, o Brasil tem posição de destaque na diminuição do desmatamento e das emissões de gases de efeito estufa de origem florestal:
7 Levantamento divulgado em junho de 2014 mostra que o Brasil é líder no corte de liberação de carbono na atmosfera [...].“Produzido pela organização Union of Concerned Scientists (UCS), outro relatório apresentado na Conferência da UNFCCC mostra que o Brasil é o país que mais diminuiu o desmatamento e as emissões de gases de efeito estufa. De acordo com o estudo, os recordes de redução do corte raso na Amazônia contribuíram para “o combate às mudanças climáticas, mais do que qualquer outro país na Terra [...]”. TOLENTINO (2014) Se por um lado o Brasil é o país que mais avança na diminuição do desmatamento e nas emissões de gases de efeito estufa por meio de atividades de mitigação florestal, por outro, dados da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental – CETESB (2013) indicam que, na cidade de São Paulo, cerca de 90% da poluição é provocada pelos carros. As emissões veiculares são as maiores responsáveis pelo ar poluído, desencadeando graves consequências para a saúde das pessoas e para o meio ambiente de forma geral. 4.2 - A questão da mobilidade urbana sustentável e o carro na sociedade atual No que se refere à mobilidade sustentável, segundo MOTTA (2012), a infraestrutura de transportes do Brasil não atende às atuais demandas econômicas e sociais do país. A pesquisadora indica que “o país carece de investimentos para atender a elevada demanda de infraestrutura no setor de transportes, problema que é agravado pelo crescimento populacional”. Segundo dados do IBGE (2014), no Brasil, em julho de 2014, a população brasileira ultrapassou 202 milhões de habitantes e avalia-se que, em 2050, superará os 215 milhões (IBGE, 2008). Na hipótese da frota de veículos no Brasil continuar crescendo nos parâmetros atuais, as dificuldades na área da mobilidade tendem a se agravar. Observa-se no Brasil um -se no país desproporção no arranjo modal, haja vista que o sistema rodoviário concentra 58% da movimentação de carga enquanto os modais
8 ferroviário, aquaviário e aéreo juntos respondem por apenas 38,4% (Ministério dos Transportes, 2009). MOTTA (2012), afirma que “considerando que os modais ferroviário e aquaviário são mais eficientes energeticamente e menos poluidores, o desequilíbrio da matriz de transporte brasileira não contribuiu para a consolidação de uma economia de baixo consumo de carbono no país”. Pode-se concluir que o maior responsável pelas emissões de CO2 do setor de transportes brasileiro é o modo rodoviário. Segundo o Balanço Energético Nacional (MME, 2014), em 2013, o total de emissões antrópicas associadas à matriz energética brasileira atingiu 459 milhões de toneladas de dióxido de carbono equivalente (Mt CO2-eq), sendo a maior parte (215,3 Mt CO2-eq) gerada no setor de transportes. O Brasil ainda não possui um modelo consolidado de fiscalização e controle das emissões de GEE por veículos automotores. O Conama é o órgão responsável pela prescrição de limites de emissão veiculares e a fiscalização é de responsabilidades dos estados e municípios. A Resolução Conama nº 418 de 2009 tornou obrigatória a inspeção veicular nos municípios do país com mais de três milhões de veículos. Na época de seu lançamento, GRAMACHO (2009) mencionava em matéria publicada no portal do Ministério do Meio Ambiente que: “Com o controle, o Conama pretende reduzir os casos de poluição decorrentes de falhas de manutenção e de alteração nos projetos originais dos veículos. Os resultados esperados são a melhoria da qualidade do ar, com a consequente melhoria da saúde pública e aumento da expectativa de vida dos habitantes das grandes cidades. A redução das emissões veiculares reflete diretamente na questão do aquecimento global e na questão da concentração de ozônio na troposfera”. No entanto, a grande parte dos municípios brasileiros não tem cumprido esta resolução. Assim, ainda circulam no país veículos muito antigos e fora dos padrões de regulamentação nacionais. O estudo Emissões veiculares no estado de São Paulo - CETESB (2013), aponta que a frota paulista cresceu 5% no ano de 2012, apresentando idade média de oito anos.
9 "Cerca de 2 milhões de veículos mais antigos, de tecnologias de controle de emissões superadas estão em circulação e respondem por 35% das emissões. Essa frota mais antiga impede que a redução das emissões seja mais acentuada, mesmo com o avanço tecnológico no controle da poluição nos veículos mais modernos". CETESB (2013). Pode-se observar nas grandes metrópoles brasileiras, a priorização do transporte individual em detrimento do coletivo e a baixa consideração dos meios não motorizados. Segundo MOTTA (2012), “o transporte coletivo por ônibus no Brasil opera atualmente em situação de ineficiência, controlado por empresas privadas sem subsídio governamental, acarretando exclusão social. As tarifas de transporte público coletivo têm crescido em ritmo superior ao da inflação”. Segundo o Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada (CARVALHO, 2013), nos últimos 10 anos, a tarifa de transporte público por ônibus subiu 67 pontos percentuais acima da inflação. Tal fato tem contribuído para o desestímulo ao uso do transporte coletivo. No que se refere ao transporte não motorizado, ainda que a bicicleta tenha sido escolhida pela ONU como a alternativa de transporte mais sustentável ecologicamente, a maior parte das nossas cidades ainda não conta com uma infraestrutura adequada para o deslocamento de ciclistas. O Anuário Estatístico de Acidentes de Trânsito do Departamento Nacional de Trânsito (DENATRAN, 2009 apud MOTTA, 2012), atesta que no Brasil, foram computadas mais de 1,8 mil vítimas fatais e mais de 28 mil vítimas não fatais em acidentes no trânsito contendo ciclistas em 2008. Foram acidentes decorrentes em sua maioria pela baixa qualidade da infraestrutura disponível. Tais indicadores dificultam o crescimento da bicicleta como meio de transporte no Brasil. De forma idêntica, a maioria dos centros urbanos brasileiros não dispõe de condições básicas desejáveis para os deslocamentos a pé. O que se encontra com grande frequência são calçadas em mau estado de conservação, cheias de desníveis, obstáculos ou buracos. Essas em situação irregular conforme os critérios
10 determinados pela legislação vigente e pelas normas técnicas de acessibilidade (NBR 9050/2004). De acordo com dados do Ministério da Saúde, os pedestres representaram, em 2006, o maior percentual de mortes em acidentes de trânsito (9.220 pedestres mortos, 27,4% do total) (DENATRAN, 2009 apud MOTTA, 2012). Verifica-se que, falta maior eficácia do poder público na resolução de importantes questões relativas à mobilidade sustentável e aos desafios ambientais enfrentados na atualidade, bem como suas possíveis consequências. Percebe-se que há de alguns empenho brasileiro em iniciativas como a obrigação de adição do álcool anidro na gasolina, a exigência de motores e combustíveis mais limpos, a criação de programas como o Inovar-Auto, a criação do Painel Brasileiro de Mudanças Climáticas (PBMC), inspirado no Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC), e a implementação do Fundo Nacional sobre Mudança do Clima (FNMC), com o objetivo de garantir meios para projetos, estudos e financiamento de empreendimentos que busquem à adaptação e mitigação diante das mudanças do climáticas. Apesar dos esforços desenvolvidos, estes não são suficientes para fazer frente aos desafios apresentados na área da mobilidade e da qualidade do ar ambiental nas cidades. Segundo MOTTA (2012), para que o Brasil atinja um nível de mobilidade sustentável comparável ao de países desenvolvidos, é necessário que o país supere os seguintes desafios: 1. Melhoria contínua do marco regulatório do setor de transportes na área ambiental; 2. Maior capacitação financeira e técnica do setor de transportes; 3. Implantação de programas educacionais de conscientização da importância da mobilidade sustentável, a fim de promover a mudança de comportamento, hábitos e padrões de mobilidade dos usuários; 4. Disseminação de informações e indicadores sobre mobilidade sustentável consistentes; 5. Viabilização do equilíbrio da matriz de transporte, com maior participação de modos menos poluentes e da integração e combinação eficiente dos diversos modos;
11 6. Aumento dos investimentos públicos em infraestrutura nas modalidades ferroviária, aquaviária e na expansão da capacidade dos aeroportos; 7. Utilização de modos alternativos ao rodoviário no transporte regional e inter- regional; 8. Promoção do planejamento adequado do ordenamento do território; 9. Promoção do planejamento integrado do uso do solo e transporte; 10.Promoção do adensamento das áreas centrais e controle da dispersão urbana; 11.Incentivo ao uso de sistemas de mobilidade sustentável adequados ao contexto socioeconômico de cada região; 12.Promoção da utilização de veículos de baixo impacto poluidor: elétricos, híbridos, a gás natural e de tecnologias mais limpas (Euro V, Euro VI e Euro VII); 13.Incentivo ao uso de combustíveis e tecnologias que utilizem recursos renováveis; 14.Priorização da produção de combustíveis de qualidade, com baixo teor de enxofre e poluentes em geral; 15.Desenvolvimento de novas fontes energéticas e aumento da eficiência energética dos veículos flexfuel; 16.Priorização do transporte coletivo sobre o individual; 17.Desincentivo da utilização do transporte individual através da promoção de políticas de deslocamento de usuários do transporte individual para o público; 18.Transferência de eventuais recursos oriundos dos mecanismos de gestão da demanda pelo transporte individual motorizado para o aperfeiçoamento dos sistemas de transporte público; 19.Implantação e incentivo ao uso de transporte público de alta qualidade, moderno e eficiente através de projetos de Mecanismo de Desenvolvimento Limpo (MDL); 20.Aumento da atratividade do transporte público através de políticas e propagandas; 21.Aumento do percentual de biodiesel adicionado ao diesel nos veículos do transporte coletivo;
12 22.Incentivo de sistemas de transporte coletivo de alta capacidade segregados do tráfego em geral, na modalidade adequada à realidade da área urbana: ônibus, BRT, trólebus, bondes, veículos leves sobre trilhos, trens e metrôs; 23.Promoção de subsídio governamental para possibilitar o barateamento das tarifas do transporte público coletivo; 24.Incentivo à criação de uma tarifa diferenciada de energia elétrica para o transporte público que privilegie alternativas de baixo impacto poluidor; 25.Promoção de zonas livres de veículos particulares; 26.Proibição do tráfego de veículos mais poluentes em áreas centrais congestionadas ou poluídas através de programa de etiquetagem que informe a categoria de emissão dos veículos; 27.Obrigação nacional de etiquetagem veicular do consumo de combustível para apoiar a escolha do consumidor; 28.Adoção de medidas de restrição aos veículos particulares (rodízio de veículos, pedágio urbano, dentre outras); 29.Redução do número de vagas de estacionamento em áreas centrais e constante fiscalização; 30.Incentivo à utilização do transporte não motorizado mediante a expansão da malha cicloviária, com implantação de equipamentos urbanos necessários à sua operação e integração com o transporte coletivo; 31.Promoção de sistemas de compartilhamento de bicicletas públicas; 32.Priorização da circulação de pedestres, através da infraestrutura necessária e condições adequadas de segurança e conforto nas calçadas e nas travessias viárias; 33.Implantação de sistemas de controle de tráfego e de velocidade eficazes, visando o aumento da segurança e redução de acidentes; 34.Implantação de programas nacionais de inspeção veicular de poluentes e ruído; 35.Incentivo à renovação da frota com mais de 15 anos; 36.Promoção de kits nacionais de retrofit para veículos antigos; 37.Promoção de ações de requalificação dos espaços públicos na construção e manutenção de infraestrutura viária, visando o aumento dos espaços verdes e de conforto ambiental;
13 38.Promoção da arborização de vias para contribuir para a redução da temperatura local e auxiliar na proteção da infraestrutura viária diante de chuvas intensas; 39.Utilização de pneus “verdes” que reduzam o consumo de combustível. 4.2.1 - O pneu verde Segundo o informado por ESTIGARRIBIA (2014) em reportagem publicada no Portal DCI (Diário Comércio Indústria & Serviços), os chamados pneus verdes não são apenas um apelo comercial da indústria automobilística. O pneu verde possui resistência inferior ao rolamento e, dessa forma, reduz o consumo de combustível e a emissão de poluentes atmosféricos. Os pneus verdes têm na atualidade uma participação no mercado mundial de cerca de 30% e a demanda por pneus de baixa resistência ao rolamento, menor peso e performance superior tende a crescer segundo o boletim do Observatory Nano (2011). “Segundo as empresas que já fabricam pneus verdes, o componente custa de 10% a 15% a mais do que o comum (standard), no entanto, resulta em cerca de até 6% de economia de combustível”. ESTIGARRIBIA (2014) Na Revista Quatro Rodas da Editora Abril, especializada em automóveis, publicou em Abril de 2009, uma reportagem sobre a economia de combustível gerada pelo uso do pneu verde, naquela ocasião a análise verificou qual a distância percorrida pelo veículo utilizando um tanque de combustível, utilizando um jogo de pneu standard e depois utilizando um jogo de pneu verde. E os resultados foram claramente favoráveis ao uso do pneu verde. "O consumidor pode obter o retorno do investimento em apenas quatro meses", afirma o diretor de pesquisa e desenvolvimento da Pirelli América Latina, Roberto Falkestein. Segundo o executivo, além da eficiência energética, o pneu verde ainda reduz a emissão de gases do efeito estufa. "Para cada 50 quilômetros rodados, 200 garrafas PET de CO2 deixam de ser despejadas na atmosfera", exemplifica. ESTIGARRIBIA (2014)
14 A Pirelli produz pneus verdes nas unidades de Campinas (SP), Feira de Santana (BA) e Merlo, na Argentina (onde a linha é integrada às brasileiras). "Lançamos uma nova geração desse tipo de produto em meados de 2011 e, com o novo regime automotivo, a demanda ganha cada vez mais força", ressalta Falkestein em declaração ao DCI. Vale ressaltar que o pneu verde foi uma das formas que as montadoras encontraram para atender à exigência de eficiência energética do Programa Inovar- Auto. O Programa de Incentivo à Inovação Tecnológica e Adensamento da Cadeia Produtiva de Veículos Automotores (Inovar-Auto), é uma medida adotada pelo Governo Federal com o objetivo de estimular o investimento na indústria automobilística nacional por meio da concessão de benefícios em relação ao Imposto sobre Produtos Industrializados (IPI) para as empresas que estimularem e investirem na inovação e em pesquisa e desenvolvimento dentro do Brasil. As empresas interessadas têm de se comprometer com um conjunto de metas no período de 2013-2017. Uma vez habilitadas, podem obter os benefícios do crédito presumido do Imposto sobre Produtos Industrializados (IPI) de até 30 pontos percentuais. De acordo com o Transportation Research Board Special Report 286 (NAS, 2006), um estudo realizado pela Academia Nacional de Ciências, uma redução de 10% na resistência ao rolamento pode aumentar a economia de combustível de 1% a 2%. Pode parecer pouco, mas isso ao longo da vida útil do pneu que pode ser de até 45.000 km, isso pode representar reduções consideráveis de queima de combustíveis e consequentemente de emissões veiculares. Segundo TONACHEL (2009), Entre os pneus de substituição disponíveis no mercado hoje, a resistência ao rolamento varia em mais do que 20 por cento, o que pode afetar a economia de combustível em até 4%. Foi possível constatar que, de forma geral, há um consenso sobre as vantagens atribuídas ao Pneu Verde: ● Autonomia de vida útil de 10% a 20% em razão do menor atrito e da facilidade do rolamento do pneu. ● Economia de combustível de 5% em média. Dependendo os modelos isso pode ser variar para menos ou mais.
15 ● São mais ecológicos, contribuem na redução das emissões poluentes na atmosfera. ● Com o avanço das tecnologias de produção o pneu verde tende a ter o mesmo preço do pneu convencional à base de Black carbono e isso foi constatado por meio de pesquisa de mercado. Na entrevista a ESTIGARRIBIA (2014), as fabricantes são unânimes ao afirmar que os pneus verdes terão 100% de demanda garantida das montadoras em um curto prazo. Porém, no mercado de reposição, a história é diferente. "Será preciso uma ampla conscientização junto ao consumidor de que o pneu verde é a melhor opção tanto para ele quanto para o meio-ambiente", diz Sarzano.
16 5 - ANÁLISE DOS DADOS 5.1 - Poluentes atmosféricos emitidos pelos veículos automotores Estamos habituados a reclamar da poluição, principalmente da poluição atmosférica, entretanto nos esquecemos que também somos responsáveis por uma parcela da poluição emitida. Podemos no tornar mais conscientes da poluição que provocamos através da informação e quantificação dos danos por nós provocados. Entretanto quando nos deparamos com dados no qual é fornecida a quantidade total de dióxido de carbono (CO²) emitidos pelos veículos que circulam na região metropolitana de São Paulo, por exemplo, não temos a exata noção da parcela que emitimos de poluentes. As informações a seguir, tem o propósito de nos ensinar a calcular a emissão de gases tóxicos que emitimos quando usamos nossos veículos particulares. Os gases emitidos pelo escapamento dos veículos podem ser classificados pelos impactos que suas emissões causam:  Poluentes locais: causam impacto onde ocorre o tráfego de veículos. Por exemplo, a fuligem emitida pelo escapamento dos veículos que degrada a fachada dos imóveis, ou o ozônio (O³) que provoca a névoa conhecida como “smog”.  Poluentes globais: afetam todo o planeta. Por exemplo, dióxido de carbono (CO²), que é o principal causador do efeito estufa. Pelo fato do dióxido de carbono ser um poluente global e um dos gases emitidos pelos veículos, aquele que mais impacta a atmosfera, ele será o utilizado na equação para o cálculo das emissões veiculares. Nos veículos automotores a produção de dióxido de carbono é realizada através da queima da gasolina, onde 1g de gasolina pura queimada produz 3,08 g de CO². Considerando uma densidade de 0,740 kg/l para gasolina pura, obteremos a relação de 2,28 kg de CO² para cada litro de gasolina. Analisando os dados acima, podemos imaginar um veículo que consiga percorrer 10 km com um litro de gasolina, isto significa que a cada 10 km rodados ele produzirá 2,28 kg de CO². No entanto, devemos notar que o cálculo considera
17 apenas o veículo em movimento, não levando em conta o tempo que ele passa parado no congestionamento. Isto significa que a emissão de poluentes deva ser ainda pior. 5.2 - Equação para o cálculo de emissões veiculares E → Taxa anual de emissão do poluente considerado (g/ ano) Fr → Frota circulante de veículos do mesmo modelo e ano Iu → Intensidade de uso do veículo considerado, expresso em termos de quilômetros percorridos durante um ano (km/ ano) Fe → Fator de emissão do poluente considerado, expresso em termos da massa de poluente emitida por km percorrido (g/ km). É específico para o ano e modelo de veículo considerado e depende do tipo de combustível utilizado. Para exemplificar o uso da equação de emissão, tomaremos o veículo gol 1.0, um carro popular, como modelo e gasolina como combustível. Fonte: Anfavea, 2013 E = Fr x Iu x Fe Fr → A frota circulante no caso se resume a apenas um veículo = 1
18 Iu → Para a intensidade de uso consideremos uma média mensal de 1.000 km = 12.000 km/ ano Fe → O fator de emissão é fornecido pelo fabricante, que são obtidos facilmente no site da ANFAVEA3, pela tabela acima podemos verificar que na coluna de CO², utilizando gasolina, a emissão é igual a 156 g/ km Substituindo os dados na equação, temos: E = 1 x 12.000 km x 156 g/km = 1.872.000 g ou 1.872 kg Emissão Anual de CO² = 1.872 kg Como podemos constatar é uma quantidade assustadora de dióxido de carbono emitido por um único veículo considerado leve e de baixa cilindrada. 5.3 - Triângulo mágico Impulsionada por uma demanda crescente por eficiência no consumo de combustíveis, combinado com um rigoroso padrão de segurança, durabilidade e emissão de ruído, os fabricantes de pneus estão constantemente à procura por produtos melhores e mais ecologicamente amigáveis. O composto do pneu sempre foi obrigado a possuir características necessárias para ajustar e equilibrar diversas propriedades físicas, fornecendo também níveis aceitáveis de desempenho em uma série de parâmetros que incluem resistência ao rolamento e abrasão, aderência em condições molhadas e secas, ruído dos pneus, durabilidade, dirigibilidade, conforto, etc. Muitos destes parâmetros citados, quando alterados, podem significar o prejuízo de outros. Para equacionar o problema dos parâmetros a indústria de pneus selecionou três itens principais, essenciais no desempenho do produto: aderência em pista molhada, resistência ao rolamento e resistência à abrasão. Fabricantes muitas 3 Anfavea/ Informações técnicas. Disponível em: <http://www.anfavea.com.br/tecnica.html>. Acesso em 14/12/2014
19 vezes se referem a essas três principais propriedades como o "triângulo mágico” (conforme figura). O grande desafio é conseguir modificar qualquer um dos parâmetros sem que as outras duas sejam afetadas negativamente. Fonte: Anip (2013) Significado dos três principais indicadores do desempenho do pneu:  Resistência ao rolamento: este item está diretamente ligado ao consumo de combustível, pois com a diminuição do atrito o trabalho do motor em movimentar o veículo é menor. Entretanto para melhor o desempenho neste quesito o índice de dureza do material com o qual o pneu é fabricado deve ser maior, diminuindo o atrito e aumentando a durabilidade do pneu, mas prejudicando a aderência no molhado e o nível de emissão de ruído.  Ruído/ Resistência à abrasão: refere-se a durabilidade do pneu. O aumento na resistência à abrasão é obtido através do aumento do índice de dureza do material, como no quesito resistência ao rolamento.  Aderência ao piso molhado: está ligado à segurança, este item contrabalanceia os dois anteriores, pois qualquer alteração na resistência à abrasão ou no ruído, pode comprometer a segurança. Uma das soluções encontradas pela indústria de pneus para romper a barreira do triângulo mágico, foi alterar o composto do material com o qual o pneu é fabricado através da adição de sílica, criando com isso a primeira geração do pneu “verde”.
20 Esta alteração do composto permitiu aos engenheiros aumentar a economia de combustível sem prejudicar a segurança. Com a nanotecnologia, a indústria de pneus descobriu que materiais manipulados em nanoescala podem criar uma nova geração de pneus “verdes”. Novos materiais estão sendo testados, como um nanogel (gel contendo nanopartículas), com o qual há um acréscimo na resistência a abrasão e aderência. Na figura seguinte, é demonstrada uma comparação entre o triângulo mágico de um pneu tradicional (composto de negro de fumo) e um pneu “verde” (composto de sílica). Fonte: Evonik Industries Na figura vemos que o pneu composto com sílica (triângulo lilás), tem um aumento no desempenho nos quesitos: resistência ao rolamento e aderência no piso molhado. E uma pequena perda de desempenho no item: resistência à abrasão. Porém esta pequena perda na durabilidade do pneu é claramente compensada pelo ganho na performance dos outros dois itens.
21 5.4 - Resistência ao rolamento Para reduzir o consumo de combustíveis nos veículos precisamos minimizar os impactos das forças que se opõe ao movimento do automóvel:  Gravidade: afeta o peso do veículo.  Inércia: se opõe a mudança de estado (em movimento/ parado) que se encontra o veículo  Resistência do ar: pode ser minimizado através da melhoria do design do veículo.  Atrito mecânico: é a perda de energia, provocada, por exemplo, pela transformação dos movimentos dos pistões em movimentos das rodas.  Resistência ao rolamento: geralmente pouco lembrada como uma das forças que se opõe ao movimento, ela é responsável por 20 % do consumo de combustível. O item do carro que afeta diretamente o índice de rolamento são os pneus. Um dos parâmetros dos pneus que afetam a resistência ao rolamento é a sua dureza, quanto mais duro o pneu menos resistência ele terá ao movimento. Por exemplo, a roda de um trem oferece menos resistência do que o pneu de um carro. No entanto o automóvel, diferentemente do trem não anda sobre trilhos, e ao fazer uma curva ele poderá derrapar devido à falta de aderência (MICHELIN, 2011). Um dos componentes da matéria prima do pneu, a borracha, é um material viscoelástico. O material viscoelástico é aquele que ao se deformar sofre simultaneamente deformações elásticas e viscosas (PORTO, 2011). No caso do pneu, é essa característica de viscoelasticidade que ajuda na absorção de irregularidades da pista, melhorando o conforto e também a aderência do pneu ao solo aumentando a segurança, mas com isso provocando um incremento a resistência ao rolamento. A ilustração a seguir apresenta o conceito básico de resistência ao movimento:
22 Fonte: Padovan, 2012 Na figura podemos notar que a Força de resistência ao rolamento (Frr), tem o sentido oposto ao do movimento da roda (velocidade do pneu), que na física vetorial significa forças contrárias. A equação da Força de resistência ao rolamento (Frr) é definida por: A força de resistência ao rolamento (Frr) é uma unidade escalar que pode ser definida em unidade de energia dissipada por unidade de distância percorrida. Para este tipo de cálculo a energia dissipada é obtida em laboratório próprios para avaliação de pneus. A resistência ao rolamento é provocada por diferentes partes do pneu, como podemos ver à seguir:
23 Fonte: COSTA, 2011 apud BARBOSA, 2013. No desenho acima, podemos notar que cada componente do pneu contribui com um percentual na resistência ao rolamento, mas devemos notar o grau de influência que a Banda de Rodagem tem sobre a resistência. Este fato se deve a deformação cíclica do pneu no contato com o solo. Apesar da deformação cíclica ser um dos grandes fatores, convém citarmos outros:  Perda de energia devida à deflexão do pneu próximo da área de contato com a pista.  Perda de energia por deflexão dos elementos da banda de rodagem.  Escorregamento do pneu nas direções laterais e longitudinais.  Deflexão da pista.  Arrasto aerodinâmico dentro e fora do pneu. Para termos uma real noção da importância da resistência ao rolamento, uma redução de 10% no índice de resistência, significa uma redução de 0,5% a 1,5% no consumo de combustível para veículos de passeios.
24 5.5 – A influência do pneu na frenagem Quando tentamos diminuir a resistência ao rolamento do pneu temos que nos certificar que esta alteração não afetará o índice de aderência do pneu de forma negativa, pois a segurança será comprometida. O fator segurança é um dos principais fatores que impedem a diminuição da resistência ao rolamento. A diminuição da aderência do pneu influencia diretamente num item de vital importância: a frenagem. A distância de frenagem é aquela que o veículo percorre a partir do instante em que o motorista aciona o freio até a imobilidade total. Porém por motivos de segurança a distância que deve ser considerada é aquela a partir do momento que o condutor percebe o perigo até a sua parada total, que é a soma das distâncias de percepção do perigo, reação e frenagem. A distância de reação pode ser considerada aquela que o automóvel percorre a partir do instante em que o motorista percebe o perigo até o momento em que ele efetivamente aciona o freio. O tempo de reação varia de uma pessoa para outra, mas a média está entre 0,2 s a 0,7 s (RODRIGUES, 2002). Isto significa que esse é o tempo em que o veículo, mesmo o condutor notando o obstáculo, se movimenta em a velocidade praticamente inalterada. O tempo de percepção, que é o tempo entre avistar o obstáculo e tomar a decisão de frear. Esse tempo pode variar entre 0,7 e 1,0 segundo. Assim a distância percorrida pelo veículo durante o tempo de reação (motorista + sistema de freios) pode ser calculada da seguinte forma (OFICINA BRASIL, 2014): D1=V×Tr Onde: V = velocidade do veículo (km/h) Tr = tempo de reação (s) – usualmente adota-se 1,5 segundos para o tempo de percepção e 1 segundo para o tempo de reação do sistema. Um tempo adicional como fator de segurança também pode ser usado. Portanto o tempo de reação total pode ser adotado como 2,5 segundos. Distância percorrida durante a desaceleração:
25 D2= V^2/(254×µ) V = velocidade inicial do veículo (km/h) µ = coeficiente de atrito ente pneu e pavimento A distância total percorrida até a parada total é dada por: Dt = D1 + D2 Podemos visualizar mais nitidamente o processo de frenagem através do gráfico a seguir: Fonte: Oliveira, 2005 Notaremos no Gráfico que o “Tempo Perdido”, corresponde ao tempo de percepção do obstáculo + o tempo de reação; “Tempo de Frenagem”, é o tempo após o freio ser efetivamente acionado. Notamos também que a distância percorrida durante o “tempo perdido” é muito maior que a distância percorrida durante o “tempo de frenagem”. Por esse motivo que muitas campanhas de prevenção de acidentes de trânsito, advertem quanto a distância de segurança do carro da frente. Na figura seguinte são mostradas as forças que atuam no veículo durante a frenagem:
26 No momento da frenagem as forças atuantes são: atrito entre o pneu e o solo, arrasto aerodinâmico e a resistência ao rolamento. 5.6 - A estrutura da sílica x negro de fumo Segundo o Informe Setorial, de Janeiro/1998, Complexo Químico BNDES, trouxe um relatório sobre a aplicação do negro de fumo e a sua aplicação no mercado brasileiro. Segundo esse informe setorial, o carbono é o nono elemento químico mais abundante na Natureza e se encontra combinado em centenas de milhares de compostos, entre os quais se inclui a totalidade das substâncias orgânicas. O carbono se apresenta, consequentemente, em todas as espécies vivas - animais e vegetais -, bem como nos resíduos fósseis originários destes, como o carvão e o petróleo. Na forma não combinada, o carbono elementar, ou livre, constitui o componente predominante de alguns produtos com grande importância industrial, dentre eles o coque, o carvão vegetal, a grafite, o carvão ativo e o negro de fumo, objeto deste Informe. Estes produtos são utilizados em uma ampla gama de aplicações, cabendo mencionar o uso como redutor na produção de metais; como material básico na fabricação de componentes elétricos (eletrodos, escovas de motores); na purificação de ar, água e de produtos alimentícios e farmacêuticos diversos.
27 O negro de fumo, também conhecido como negro de carbono (do inglês “carbon black"), é constituído por partículas finamente divididas, que são obtidas por decomposição térmica (pirólise) ou combustão parcial de hidrocarbonetos gasosos ou líquidos. O negro de fumo possui duas propriedades que definem a maioria absoluta das suas aplicações: elevado poder de pigmentação e capacidade de, em mistura com as borrachas, elevar substancialmente a resistência mecânica desses materiais. Um exemplo que ilustra o efeito reforçante em borrachas é o aumento da vida útil, de 8.000 km para 129.000 km, de alguns tipos de pneus, devido à adição de negro de fumo, ou seja, uma elevação de 16 vezes. Embora produzido desde a antiguidade remota, o negro de fumo só começou a ser fabricado em escala industrial a partir de 1870, para atender às necessidades da indústria de tintas. A descoberta das propriedades reforçantes do negro de fumo na borracha, ocorrida nos primeiros anos do século XX, elevou este produto à condição atual de carga mais importante para esta indústria, sendo mesmo indispensável em muitas aplicações. 5.6.1 - Processos de produção (tipos) O negro de fumo não ocorre na natureza, devendo ser produzido por pirólise ou queima incompleta de materiais que contenham derivados de carbono. Devido às propriedades peculiares das partículas de negro de fumo, em especial o tamanho e a estrutura, as matérias-primas mais utilizadas são gases ou líquidos vaporizáveis. O processo pelo qual o negro de fumo é produzido assemelha-se àquele que dá origem à fuligem em lamparinas, lareiras e motores de combustão. No entanto, enquanto a fuligem é um material indesejável, com propriedades e características variáveis, o negro de fumo possui especificações bem definidas, que podem ser reproduzidas com regularidade pelo controle das condições do processo de produção. A modificação das condições e do tipo de equipamento utilizado tem permitido o desenvolvimento contínuo de uma grande variedade de tipos de negros de fumo, com características ajustadas de forma crescente as necessidades específicas de cada aplicação. Estima-se que existam, atualmente, mais de 50 tipos comerciais de negro de fumo disponíveis. Segundo o processo de produção adotado, o negro de fumo pode ser classificado nos seguintes grupos:
28  Lampblack - negro de fumo de lamparina;  Channel black - negro de fumo de canal;  Thermal black - negro de fumo térmico;  Furnace black - negro de fumo de fornalha; e  Acetylene black - negro de fumo de acetileno. O negro de fumo de fornalha predomina atualmente de forma quase absoluta, constituindo mais de 95% do total de negros de fumo produzidos no mundo, devido aos custos mais reduzidos e por cobrir a grande maioria das aplicações existentes. Os outros processos são utilizados essencialmente para obter as especialidades, requeridas em aplicações muito específicas. 5.6.2 - Mercado e preços relativos Os principais segmentos em que se divide o mercado de negro de fumo são:  Pneus;  Artefatos leves de borracha; e  Especialidades. A utilização em pneus, a nível mundial, é a mais importante e consome 70% do total produzido. Os artefatos de borracha consomem mais uns 20%, e dentre estes destacam-se as mangueiras e as correias como os itens de maior relevância. As especialidades respondem pelos 10% restantes e cobrem aplicações em tintas de impressão, papel carbono, aditivo de plásticos e fabricação de pilhas secas. No Brasil estes números são ligeiramente diferentes, sendo de 83% para pneus, 11% para artefatos leves e apenas 6% para as especialidades. Segundo a Associação Nacional das Indústrias de Pneumáticos, ANIP, (2013) o negro de fumo representa 16% da matéria prima consumida na produção de um pneu.
29 Fonte: 1º Seminário Internacional sobre Eficiência Energética de Veículos Pesados – Despoluir/CNT – Pneus Verdes em 06/06/2013. O composto químico dióxido de silício, também conhecido como sílica, é o óxido de silício cuja fórmula química é SiO2. Em seu estado natural pode ser encontrado em diversas formas diferentes. Possui 17 formas cristalinas distintas, entre elas o quartzo, o topázio e a ametista. A sílica é o principal componente da areia e a principal matéria prima para o vidro. Também é usado na fabricação de cimento Portland. É um dos óxidos mais abundantes na crosta terrestre. Ocorre na forma de pedra, areia, quartzo, etc. Sílica fundida é produzida em fornos de arco, de plasma ou outros tipos. Pode ter pureza de até 99,9% de SiO2. Usada principalmente na indústria eletroeletrônica. É matéria-prima básica para a produção de vidro. Misturada com cal e carbonato de sódio produz os vidros comuns para janelas, garrafas, lâmpadas, etc. (a maior parte dos vidros planos são fabricados pela deposição em uma cuba com estanho fundido sob atmosfera controlada). Com óxido de boro produz vidros resistentes a altas temperaturas e choques térmicos, muitas vezes conhecidos pelo
30 nome comercial pirex. A sílica fundida de alta pureza pode por si ser usada para vidros de alta resistência térmica e mecânica (usados em naves espaciais). A areia é extensivamente usada como agregado na construção civil. Também na indústria de fundição, refratários, etc. O quartzo tem propriedades piezelétricas e, por isso, bastante empregado em componentes eletrônicos que fazem uso deste fenômeno. Algumas propriedades do quartzo: massa específica 2 650 kg/m³, ponto de fusão 1 830 °C, condutividade térmica 1,3 W/(m K), coeficiente de expansão térmica 1,23 10-5 1/K, resistência à compressão 2 070 MPa, coeficiente de Poisson 0,17, módulo de elasticidade 70 MPa, resistividade 1 012 a 1 016 ohm m, permissividade 3,8 a 5,4, capacidade dielétrica 15 a 25 kV/mm. Algumas propriedades da sílica fundida: massa específica 2 200 kg/m³, ponto de fusão 1 830 °C, condutividade térmica 1,4 W/(m K), coeficiente de expansão térmica 0,04 10-5 1/K, calor específico 740 J/(kg K), resistência à compressão 700 a 1 400 MPa, coeficiente de Poisson 0,165, módulo de elasticidade 73 MPa, resistividade >1018 ohm m, permissividade 3,8, capacidade dielétrica 15 a 40 kV/mm. Segundo BARBOSA (2013), em sua monografia Pneu Verde – Desafios para equilibrar conforto, segurança e baixo consumo de combustível, relata que a sílica ou dióxido de silício está presente na composição dos pneus há 30 anos. E seus benefícios foram descobertos acidentalmente; ela estava sendo utilizada para melhorar o desempenho esportivo e a dirigibilidade quando se notou que ela produzia uma redução na resistência ao rolamento por conta de sua menor dissipação de energia. Ainda conforme a pesquisadora, a sílica é empregada juntamente com agentes da família dos silanos, cujo papel é criar reações entre as moléculas de sílica e as moléculas poliméricas (enquanto uma ponta do agente reage espontaneamente com a sílica, a outra ponta sulfúrica reage com uma parte da cadeia polimérica). Este processo faz com que a sílica seja bem distribuída no composto, reduzindo a perda de energia pela deformação da borracha e reduzindo, consequentemente, a resistência ao rolamento. Porém, o custo da sílica ainda é bastante elevado, a solução para as empresas fabricantes é tirar o máximo de proveito do material,
31 buscando novas formulações químicas, aliando-se a mudanças na aparência do pneu, na deflexão da carcaça e na fricção das cintas internas. Vale ressaltar que cada fabricante de pneu procurar criar a sua própria fórmula de pneu verde, criando pneus com sílicas de alto desempenho. Não é possível estimar a porcentagem de sílica que é empregada na fabricação dos pneus, já que cada fabricante procura guardar isso em segredo, mesmo porque isso ainda está em desenvolvimento e evolução. 6 - CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 6.1 - Aspectos Financeiros e de consumo de combustível Segundo entrevista publicada no portal do Aço Brasil4 as empresas que já fabricam pneus verdes, declaram que a sílica que é o componente que substitui o negro carbono ou negro de fumo, na fabricação do pneu verde, custa de 10% a 15% a mais. Tornando o pneu verde mais caro. Contudo, elas acreditam que isso não é um impedimento para a sua aquisição já que a economia de combustível pode representar a 6%. E o investimento em pneu verde tem o seu retorno em 4 meses, o que justifica a substituição do pneu standard por um pneu verde. Ainda segundo o Portal o pneu verde custa mais caro e, por esse motivo, não foi amplamente adotado, mesmo sendo considerado um caminho sem volta, já que o apelo ambiental e a necessidade de poluir menos se tornam requisitos no desenvolvimento de qualquer novo produto. As montadoras que ainda estão calculando o custo-benefício. Pois, se o pneu verde custa mais caro, isso pode elevar os seus custos e refletir no preço final dos veículos zero quilômetro diminuindo a competitividade dos veículos oferecidos. Também vale ressaltar que o pneu verde foi uma das formas que as montadoras encontraram para atender à exigência de eficiência energética do Inovar-Auto. Desta forma, considerando que o pneu verde é 15% mais caro que o pneu standard, e considerando que o pneu verde dura cerca de 10% a mais que o pneu 4 http://www.acobrasil.org.br/site/portugues/imprensa/noticias.asp?id=11391
32 standard, e que a sua economia de combustível representa 5%, numa simulação teremos os seguintes resultados financeiros: Tabela comparativo do Pneu Verde x Pneu Standard (Negro de Fumo): Tabela comparativa de dados de uso de pneu verde e standard em um veículo Volkswagen Gol 1.0, onde tomamos por valor hipotético a gasolina de R$ 2,80 por litro e emissão de CO2 de 156 gramas por KM. Na tabela acima é possível verificar que o preço mais alto do pneu verde não significa necessariamente um custo alto a ser arcado. Pois, no nosso demonstrativo consideramos que o pneu verde é 20% mais caro que o pneu “Black Carbon” (standard). Contudo considerando uma vida útil de aproximadamente de 10%, para que não haja uma superestimativa, já que há fabricantes que considerem essa margem de até 20%, vimos que o preço por quilometro rodado é praticamente o mesmo. Assim, essa diferença de preço praticamente não existe. Há por outro lado a ser considerado que o pneu verde oferece cerca de 5% de economia de combustível, isso em média, considerando relatos dos fabricantes, contudo cabe verificar que isso pode variar de acordo com cada veículo e a sua forma de uso. Assim, considerando o preço de combustível de forma hipotética a um valor médio de R$ 2,80, ao final da vida útil estimada de 40 mil quilômetros, o pneu standard consumiria R$ 11.200,00 em combustível, contra R$ 10.666,66 do pneu verde pela vida útil também de 40 mil quilômetros. Isso representa uma economia de R$ 533,34, sem considerar que o pneu verde ainda teria ainda uma sobrevida útil de mais 5 mil quilômetros.
33 Diante dos números apresentados, podemos dizer que a médio e longo prazo, o pneu verde é viável por questões ambientais e também por questões financeiras econômicas no panorama do usuário final do pneu. Gráfico 1: No gráfico acima demonstramos o valor comparativo de preços onde o pneu verde custa 15% a mais do que um pneu standard. O pneu standard a um custo de R$ 200, e o pneu verde a um custo de R$ 230,00, isso no modelo de perfil mais barato. Onde esse valor pode variar para mais dependendo do tipo de modelo e especificação desejada.
34 Gráfico 2: Demonstramos aqui o pneu verde tende a durar em torno de 10% a 20% do que o pneu standard. Assim, no nosso gráfico com um percentual bastante conservador de um pouco mais de 10%, o pneu verde tem a vida útil de 45.000KM frente aos 40.000KM do pneu convencional. Gráfico 3: Em média um pneu verde pode ter a sua vida útil de 10% a 20% superior ao pneu convencional, contudo, o seu custo também pode na mesma proporção, o que pode resultar no mesmo custo R$/KM de vida útil. Mas esse comparativo apenas do preço do pneu em relação a sua vida útil em quilômetros.
35 Gráfico 4: o Pneu verde em vários testes demonstrou ser mais econômico que o pneu standard entre 2% a 5% no consumo de combustível. Assim, considerando um veículo que faz 10 KM/L, utilizando o pneu verde ele varia 10,5 KM/L. Ou seja, consumindo menos combustível. Gráfico 5: Considerando uma vida útil igual de 40 mil Km tanto para o pneu verde quanto para o convencional, e sabendo que o pneu verde tem um consumo médio de 10,5 km/l e o pneu standard de 10 km/l, isso significa dizer que o pneu verde gastaria 3.809,52 litros de combustível para rodar 40 mil km. Já o pneu
36 convencional gastaria 4.000 litros de combustível para rodar os mesmos 40 mil km. Observamos aqui que o pneu verde gastaria 190,48 litros a menos. Gráfico 6: O pneu verde consumido 3.809,52 litros para rodar os 40 mil km, tendo um custo da gasolina de R$ 2,80, ele passa a ter o custo de combustível total de R$ 10.666,62 e o pneu standard utilizando o mesmo custo, gastaria o total de R$ 11.200,00, resultado na diferença de R$ 533,34, no final dos 40 mil quilômetros rodados, sem considerar que o pneu verde teria em média mais 5 mil de vida útil. Gráfico 7: Considera que um veículo Volkswagen Gol, motorização de 1.0, emite 156 gramas de CO2, a cada quilômetro rodado, então este mesmo veículo
37 que faz 10 km/l, e que tem a vida útil do pneu de 40.000 KM, e que gasta nesta vida útil 4.000 litros de gasolina como combustível, então ele emite 6.240 Kg de CO2 na atmosfera. Já o pneu verde, rodando os mesmos 40.000 Km, porém, consumindo, consumindo 3.809,52 litros de combustível (pois com pneu verde o veículo tem o consumo melhor em 10,5 KM/L), emitirá 5.942,85 Kg de CO2 na atmosfera, ou seja, 297,15 Kg a menos. Quadro de Vantagens do Pneu Verde Vantagens apresentadas do Pneu Verde · Autonomia de vida útil de 10% a 20% em razão do menor atrito e da facilidade do rolamento do pneu. · Economia de combustível de 5% em média. Dependendo os modelos isso pode ser variar para menos ou mais. · São mais ecológicos, contribuem na redução na emissão de monóxido de carbono na atmosfera. · Com o avanço das tecnologias de produção o pneu verde tende a ter o mesmo preço do pneu convencional a base de Black carbon. · No exercício proposto neste tópico a economia gerada foi de R$ 533,34, o que representa o preço de quase dois e meio pneus standard, o que demonstra a vantagem financeira para o consumidor final, sem considerar o ganho na vida de mais 5 mil quilômetros. Fonte da imagem: Google Imagens De acordo com um estudo estrangeiro, realizado pela National Academies of Science (NAS, 2006), uma diminuição de 10% da resistência ao rolamento pode levar em uma econômica de 1% a 2% de combustível, pode parecer ainda pouco, mas isso ao longo da vida útil do pneu que pode ser de até 45.000 km, isso pode ser uma bela economia. Com o avanço do desenvolvimento do pneu verde, encontramos modelos produzidos em série que alcançam até 20% de diminuição da resistência ao rolamento, e consequentemente alcançado uma economia de combustível de até 4% (TONACHEL, 2009).
38 Na Revista Quatro Rodas da Editora Abril, especializada em automóveis, publicou em Abril de 2009, uma reportagem sobre a economia de combustível gerada pelo uso do pneu verde. A análise verificou qual a distância percorrida pelo veículo utilizando um tanque de combustível, utilizando um jogo de pneu standard e depois utilizando um jogo de pneu verde. E os resultados foram os seguintes: Tabela Comparativa Fiat Mille Economy Volkswagen Polo Bluemotion Pneu verde Bridgestone B250 Dunlop SP 10 Consumo com Pneu standard 400 km/tanque 400 km/tanque Consumo com pneu verde 408 km/tanque 420 km/tanque Resultado 2% mais econômico 5% mais econômico Tabela: Comparativo da Revista Quatro Rodas (RUFFO, 2009) Devemos considerar na adoção do uso do pneu verde, além do apelo ambiental, a sua durabilidade. Já que em razão do emprego de novos mais materiais, a durabilidade do pneu é um fator de economia. Apesar de o pneu verde ser mais caro ou até mesmo no mesmo valor em alguns casos, como o pneu verde aquece mesmo, ele diminui a sua degradação, já que o calor acelera as reações químicas que promovem o envelhecimento dos compostos de borracha.
39 A revista Quatro Rodas em setembro de 2006, publicou uma matéria sobre pneu light, onde explicava a diferença entre um pneu convencional e um pneu verde com o composto de óxido de silício (sílica). Pneu Normal Fonte: Revista Quatro Rodas (GRANDE, 2006) Pneu Normal - As imperfeições do piso provocam deformações nos pneus. Quanto mais baixa a pressão e mais flexível a composição da borracha, maior a resistência ao rodar. Pneu de Baixa Resistência Fonte: Revista Quatro Rodas (GRANDE, 2006) Pneu De Baixa Resistência - Quanto mais duros o pneu e o piso, menor será a resistência ao rodar e, portanto, o consumo de combustível. Um bom exemplo de
40 baixas perdas é a roda de ferro do trem sobre o trilho. No detalhe, em verde, a presença de sílica na composição da borracha. Os dados técnicos aqui apresentados tiveram o objetivo de demonstrar o custo e as vantagens para o consumidor final. Obviamente, que há vantagens e desvantagens também para o fabricante. Contudo, o custo de fabricação, seja em razão da matéria-prima empregada, bem como o processo de industrialização e os demais gastos envolvidos, bem como os investimentos para produção deste tipo de pneu, são segredos que a indústria guarda e não revela, já que isso pode tirar a sua competitividade frente a concorrência. 6.2 - Pesquisa de mercado Diante dos dados coletados e apresentados, sentiu-se a necessidade de buscar um comparativo atualizado da relação de custos do mercado fornecedor deste Pneu Verde. Para tanto foi feita uma busca em meio eletrônico das empresas que comercializariam os produtos, focando em um único fabricante, sua indicação para representantes e em dois de seus modelos mais populares para, assim, conseguir melhores resultados de busca e maior compatibilidade no processo de pesquisa e comparação. Dentre os fabricantes pesquisados, se optou pela Pirelli Brasil por registrar e tornar acessível o maior montante de informação em seu site, tal como um catálogo de produtos com variedade de equivalentes, boa quantidade de dados técnicos acerca e lista abrangente de representantes. Se optou em coletar dados comparativos dos modelos mais comercializados dentre os fabricantes de veículos neste ano de 2014 até o mês anterior corrente; neste caso, segundo a Fenabrave - Federação Nacional da Distribuição de Veículos Automotores, o modelo de veículo popular de passeio mais vendido foi de fabricação da FIAT Brasil (Fabbrica Italiana Automobili Torino), uma das marcas da empresa FIAT CHRYSLER AUTOMOBILIES; modelo FIAT PALIO Attractive 1.0 que, segundo o fabricante, se utiliza dos pneus de dimensões 175/65 R14.
41 6.3 - Comparativo de preços 6.3.1 – Pneu verde A empresa Pirelli do Brasil apresentou uma linha de pneus chamados verdes, afirmando que seu produto alia sustentabilidade e grande vida útil, performance e economia. Chamada de linha Pirelli Green Performance é composta por três modelos: "Cinturato P1", "Cinturato P7" e "Scorpion Verde All Season". Foi adotado o modelo ˜Cinturato P1" para a comparação mercadológica por apresentar as características mais comuns ao modelo convencional mais comercializado. A empresa ainda afirma que os produtos possuem tecnologia de última geração, que pesam cerca de 8% a menos que os correspondentes tradicionais e utilizam materiais inovadores, permitindo reduzir o consumo de combustível e as emissões de CO2 dos automóveis, aliados à máxima performance. Descreve que os produtos são compostos por materiais, estrutura e design da banda de rodagem desenvolvidos para interagir em equilíbrio com o "Triângulo Mágico" afim de garantir redução do ruído, melhor frenagem e dirigibilidade, tanto em pistas secas quanto molhadas, além de permitir um desempenho constante ao longo da vida útil. A empresa ainda afirma que a melhora da relação entre o perfil do pneu e desenho de banda de rodagem, juntamente com os compostos inovadores como sílica e polímeros funcionais, são responsáveis pela redução de consumo de combustível e emissões de CO2 de um veículo. 6.3.2 - Pneu Convencional A empresa possui uma gama abrangente de produtos convencionais para vários usos, em veículos de diversas categorias mas, se atendo ao modelo que abastece o veículo mais comercializado em território nacional no ano de 2014 - segundo a FENABAVE -, de dimensões 175/65 r14, optou-se, para a comparação mercadológica, pelo modelo Pirelli "Cinturato P4".
42 O fabricante pesquisado foi contatado por telefone e sugeriu os representantes descritos na tabela abaixo. Tabela: Dados das Empresas Acessadas na Pesquisa de Mercado # Nome Site Data de Acesso 1 AUTOZ Comercial Automotiva S.A. CNPJ: 45.987.005/0169-49 http://www.autoz.com.br/Default.asp 18/12/2014 2 CAÇULA DE PNEUS Comércio Importação E Exportação Ltda. CNPJ: 60.740.651/0001-40. http://www.caculadepneus.com.br/loja/ 16/12/2014 3 CANAL DA PEÇA Canal da Peça S.A. CNPJ. 16.756.261/0001-76 https://www.canaldapeca.com.br/ 15/12/2014 4 DELLA VIA PNEUS Della Via Pneus Ltda.; CNPJ: 60957784000172. https://www.dellavia.com.br/ 17/12/2014 Tabela: Dados Estatísticos - Parâmetros
43 O valor Médio analisado foi obtido pelo critério do valor médio situado dentro do intervalo definido pelos limites mínimo (m-s) e máximo (m+s) através do cálculo da Média Aritmética (m) e Desvio Padrão (s). Tabela: Dados Estatísticos - Argumentos Com base nas empresas pesquisadas, representantes sugeridas pelo fabricante, podemos notar a proximidade entre os preços do pneu verde e do seu equivalente convencional nas condições apresentadas. Gráfico: Custo Médio Analisado
44 7- CONSIDERAÇÕES FINAIS Neste trabalho procuramos evidenciar como o pneu verde pode contribuir no cenário atual para uma redução significativa na emissão de CO2 o que contribui muito com a melhora da qualidade do ar. Nas nossas análises verificamos os potenciais benefícios ambientais proporcionados pelo pneu verde ao meio ambiente quando utilizados reduz o consumo de combustível a 2% a 5% e reduz a emissão de CO2 em até 5%. Foi verificado também que o pneu verde está nos planos de grandes montadoras de veículos e de fabricantes de pneus em razão do programa do governo chamado de Inovar Auto que incentiva o uso de novas tecnologias. O pneu verde apresentou uma durabilidade superior a 10% do que o pneu convencional. O pneu convencional de carbon black tem uma vida útil estimada de 40.000 km contra uma vida útil do pneu verde de sílica de 45.000 km. O pneu verde apresentou um preço muito próximo ao do pneu convencional, com uma variação de 15% para cima, o que nos levou a determinar que o preço não é um problema a sua adoção, e o mesmo pode ser encontrado em qualquer distribuidor de pneus já que ele é produzido em escala industrial. De modo que podemos concluir que o pneu verde se torna uma opção viável que colabora com a redução de emissão de CO2, além de reduzir o consumo de combustível, não onerando financeiramente o cidadão e representando um forte aliado na redução de CO2 melhorando o nosso meio ambiente e clima, além de inserir o cidadão como membro da comunidade, já que o pneu verde é uma opção viável ao alcance de qualquer indivíduo. Assim, na hora de trocar os pneus dos veículos, a opção pelo pneu verde é algo a ser considerado, pois todos nós somos responsáveis pelo planeta em que vivemos.
45 8 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ASSOCIAÇÃO NACIONAL DA INDÚSTRIA DE PNEUMÁTICOS (ANIP). 1° Seminário internacional sobre eficiência energética de veículos pesados. “pneus verdes”. 2013. Disponível em: <http://www.cntdespoluir.org.br/Documents/PDFs/5Painel_ANIP.pdf>. Data de acesso: 05/12/2014. BARBOSA, T. A. F. Pneu verde – Desafios para equilibrar conforto, segurança e baixo consumo de combustível. 2013. 98 p. Monografia (Pós graduação em engenharia automotiva). Centro Universitário do Instituto Mauá de Tecnologia. São Caetano do Sul. SP. Disponível em: < http://www.maua.br/arquivos/monografia/h/6a8d7e97e14a5f08fc35db420ed68a7b>. Data de acesso: 06/12/2014. CARVALHO, C. H. R. et al. IPEA INSTITUTO DE PESQUISA ECONÔMICA APLICADA (IPEA). Tarifa de ônibus subiu 67 pontos percentuais acima da inflação. Nota Técnica – Tarifação e financiamento do transporte público urbano. Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada, 2013. Publicado em: julho/2013. Disponível em: < http://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/PDFs/nota_tecnica/130714_notatecnica dirur02.pdf>. Acesso: 03/12/2014. CETESB. Emissões veiculares no estado de São Paulo 2012 [recurso eletrônico]. CETESB; coordenação técnica Marcelo Pereira Bales; elaboração Antônio de Castro Bruni [et al.]. - São Paulo: CETESB, 2013. Disponível em <http://www.cetesb.sp.gov.br/noticia/539>. Data de acesso: 01/12/2014. ESTIGARRIBIA, J. Inovar-Auto fomenta produção de pneu verde. Portal DCI Diário Comércio Indústria & Serviços. Publicado em: 20/03/2014. Data de acesso: 03/12/2014. Disponível em <http://www.dci.com.br/industria/inovarauto-fomenta- producao-de-pneu-verde-id388647.html>. FENABRAVE - Federação Nacional da Distribuição de Veículos Automotores, disponível em <http://www.fenabrave.org.br/rel_mais_vendidos.asp>. Data de acesso: 15/12/2014. GIL, A. C. Métodos e técnicas de pesquisa social. São Paulo: Atlas, 1999.LAKATOS, Eva Maria; MARCONI, Marina de Andrade. Fundamentos de metodologia científica. São Paulo: Atlas, 1993. GRAMACHO, M. Resolução do Conama que obriga inspeção veicular é publicada no DOU. Ministério do Meio Ambiente. Publicado em: 25/11/2009. Disponível em <http://www.mma.gov.br/informma/item/5944-resolucao-do-conama-que-obriga- inspecao-veicular-e-publicada-no-dou>. Data de acesso: 01/12/2014 GRANDE, P. C. Pneu Light. Portal Revista Quatro Rodas - Editora Abril. Publicado em: setembro/2006. Data de acesso: 03/12/2014. Disponível em <http://quatrorodas.abril.com.br/reportagens/novastecnologias/conteudo_196860.sht ml>.
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48 LINK COM O VÍDEO DA APRESENTAÇÃO: http://www.educacao.net.br/3n3.html