Reciclar plástico continua sendo um dos maiores desafios ambientais do planeta. Garrafas, sacolas e embalagens normalmente são descartadas juntas, mas cada tipo de polímero exige um processo diferente de reciclagem. Essa separação aumenta os custos e reduz a eficiência do sistema.
Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia Samueli, da UCLA, em parceria com a Universidade Feminina Ewha, da Coreia do Sul, desenvolveram uma técnica que consegue processar simultaneamente PET, polietileno (PE) e polipropileno (PP), produzindo hidrogênio com pureza superior a 90% sem liberar quantidades significativas de dióxido de carbono durante a reação.
O maior desafio da reciclagem de plásticos misturados
Separar resíduos plásticos por tipo exige equipamentos especializados, tempo e mão de obra.
Segundo dados citados pela UCLA, apenas 9% de todo o plástico descartado no mundo é reciclado. Outros 79% acabam em aterros sanitários e cerca de 12% são incinerados, processo que libera grandes quantidades de CO₂.
O novo método busca justamente eliminar uma das etapas mais caras da reciclagem: a classificação prévia dos materiais.
Nos testes realizados em laboratório, os pesquisadores conseguiram processar simultaneamente três dos plásticos mais utilizados no cotidiano:
- PET, presente em garrafas;
- PE (polietileno), usado em sacolas e filmes plásticos;
- PP (polipropileno), encontrado em embalagens e diversos produtos domésticos.
Os cientistas ressaltam, porém, que o sistema ainda não foi testado com resíduos urbanos reais, que normalmente contêm etiquetas, restos de alimentos, corantes e outros contaminantes.
Como funciona a nova tecnologia
O processo utiliza um tratamento térmico alcalino conhecido pela sigla ATT (Alkaline Thermal Treatment).
A técnica combina calor e hidróxido de sódio para estimular a liberação de hidrogênio.
O PET reage diretamente porque sua estrutura química já contém oxigênio.
Já o PE e o PP apresentam maior resistência. Para resolver esse problema, os pesquisadores aplicam um pré-tratamento térmico em contato com o ar.
Essa etapa incorpora grupos contendo oxigênio às cadeias dos polímeros, tornando-os mais reativos e permitindo que os três materiais sejam processados juntos em um único reator.
Além disso, o sistema opera sob pressão atmosférica e em temperaturas entre 300 °C e 400 °C inferiores às utilizadas na gaseificação convencional.
Quanto hidrogênio o processo produz
Após otimizar a quantidade de hidróxido de sódio e as condições da reação, os pesquisadores obtiveram hidrogênio com pureza superior a 90%.
Os rendimentos alcançaram:
- 43,7 milimoles de hidrogênio por grama de PET;
- 51,9 milimoles por grama de PE;
- 30,2 milimoles por grama de PP.
O polietileno apresentou o melhor desempenho entre os três materiais avaliados.
Segundo Ah-Hyung “Alissa” Park, uma das principais autoras do estudo, a tecnologia busca solucionar dois desafios ao mesmo tempo: reduzir o volume de resíduos plásticos e produzir hidrogênio que poderá ser utilizado como combustível ou matéria-prima industrial.
O que acontece com o carbono
Uma das principais vantagens do método é a forma como ele lida com o carbono presente nos plásticos.
Durante a reação, o hidróxido de sódio captura esse carbono e o converte em carbonato de sódio sólido, em vez de liberá-lo como dióxido de carbono.
As análises mostraram que mais de 75% do carbono original permaneceu armazenado em carbonatos estáveis ou em resíduos orgânicos líquidos.
Menos de 13% apareceu na forma de gases, enquanto a emissão direta de CO₂ durante a reação foi considerada insignificante pelos pesquisadores.
Posteriormente, o carbonato de sódio ainda pode ser transformado em carbonato de cálcio, um mineral amplamente utilizado pela indústria.
Mesmo assim, os cientistas alertam que esses resultados descrevem apenas a reação química. Para determinar se o processo realmente possui baixa pegada de carbono, será necessário considerar também a energia utilizada, a produção e recuperação do hidróxido de sódio, além do transporte e tratamento dos subprodutos.
Menor consumo de energia
Outro diferencial é que o processo funciona em temperaturas significativamente menores que as da gaseificação tradicional.
Isso pode reduzir o consumo energético e simplificar o projeto dos reatores.
No entanto, os pesquisadores lembram que o sistema continua exigindo aquecimento. Portanto, seu impacto ambiental dependerá da origem dessa energia, seja eletricidade renovável, calor residual industrial ou combustíveis fósseis.
Um complemento para a reciclagem tradicional
Segundo Woo-Jae Kim, coautor do estudo, reduzir os custos da separação dos resíduos pode facilitar a adoção comercial da tecnologia.
Apesar disso, os pesquisadores destacam que o método não substitui a reciclagem mecânica convencional.
Em vez de transformar o plástico novamente em embalagens, a tecnologia converte os resíduos em hidrogênio, carbonatos e outros compostos químicos. Trata-se, portanto, de um processo de valorização química.
Seu uso faz mais sentido para plásticos misturados ou contaminados que hoje acabam sendo incinerados ou enviados para aterros.
Ainda faltam testes em escala industrial
Embora os resultados sejam promissores, a tecnologia ainda está em fase experimental.
Os pesquisadores reconhecem que será necessário otimizar o processo, avaliar sua viabilidade econômica e desenvolver sistemas eficientes para recuperar os reagentes utilizados.
Também será preciso testar o desempenho do método com resíduos urbanos reais, muito mais complexos do que os materiais utilizados em laboratório.
Se esses desafios forem superados, a nova técnica poderá abrir uma alternativa importante para transformar resíduos plásticos de difícil reciclagem em hidrogênio limpo, contribuindo ao mesmo tempo para a gestão do lixo e para a produção de combustíveis de baixo carbono.
[ Fonte: Ecoticias ]
