Publicidade

Correio Braziliense

Plástico criado por cientistas vira matéria-prima para produtos diversos

Além de arrojada, a solução poderá gerar benefícios ambientais


postado em 03/06/2019 06:00

(foto: Valdo Virgo/CB/D.A Press)
(foto: Valdo Virgo/CB/D.A Press)

Muito utilizado no dia a dia, o plástico demora mais de 400 anos para se decompor na natureza. Além disso, apenas de 20% a 30% da produção do modelo politereftalato de etileno (PET) — tipo que tem maior demanda — são reciclados. Na tentativa de deixar esse cenário ambientalmente mais equilibrado, cientistas da Universidade da Califórnia, Berkeley (UC Berkeley), nos Estados Unidos,  criaram um material que pode ser reduzido a suas composições moleculares e, depois, transformado em novos materiais de cores, formas e tamanhos diferentes.

Todos os plásticos são compostos por grandes moléculas, chamadas polímeros, que são formadas por unidades repetitivas de compostos menores contendo carbono, os monômeros. De acordo com os pesquisadores, o problema com a maioria dos plásticos é que os produtos químicos adicionados na fabricação — como os enchimentos que dão resistência e os plastificantes responsáveis pela flexibilidade — são fortemente ligados aos monômeros, permanecendo no plástico mesmo após o fim do processo de reciclagem.

Ao contrário, o plástico criado pela equipe americana, chamado PDK, pode ser recuperado e liberado de quaisquer aditivos quando mergulhado em uma solução altamente ácida. A substância corrosiva ajuda a quebrar as ligações entre os monômeros e a separá-los dos aditivos químicos, em um processo chamado despolimerização. Nesse caso, vários tipos de ácidos fortes, com pH menor que 1, podem ser utilizados, como o ácido sulfúrico.

Como um brinquedo Lego, o PDK pode ser desmontado em suas partes constituintes e, após esse processo, seus resíduos, que chegam ao nível molecular, têm condições de serem remontados. Esse ciclo de vida circular, segundo os criadores, é a grande diferença entre o novo modelo de plástico e os convencionais. “Estamos interessados na química que redireciona o ciclo de vida dos plásticos de linear para circular. Nós vemos uma oportunidade de fazer a diferença onde não há opções de reciclagem”, afirma Brett Helms, líder de pesquisa.

Tamanha versatilidade do PDK amplia as possibilidades de reúso. “A maioria dos plásticos não é feita para ser reciclada, mas descobrimos uma nova maneira de montar plásticos levando em consideração a reciclagem a partir de uma perspectiva molecular”, diz Peter Christensen, pesquisador associado da universidade e autor principal do estudo, divulgado na revista Nature Chemistry.

O cientista ilustra alguns produtos que poderiam ser produzidos com o novo material: “Adesivos, capas de telefone, pulseiras de relógio, sapatos, cabos de computador e termofixos duros que são criados por moldagem de material plástico quente”, lista. “O estudo aponta para um futuro em que poderemos diminuir a probabilidade de o plástico parar no meio ambiente, pois será possível reaver o valor de produção várias vezes.”

Aplicações ampliadas


Para Maurício Pinheiro de Oliveira, professor do Instituto de Ciência e Tecnologia (ICT) da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), a solução é bastante específica, destinada a um tipo de polímero. Por isso, não pode ser considerada na reciclagem dos plásticos atualmente mais usados na produção de embalagens e materiais poliméricos. “Mas entendo que é um avanço e uma inovação nessa área, e que pode abrir caminho para novos desenvolvimentos e materiais”, afirma.

O especialista acredita que o ganho com o novo modelo de plástico está na despolimerização do PDK e na recuperação dos monômeros usando um processo simples e que demanda menos energia. “Mesmo com o plástico misturado a outros polímeros ou aditivos é possível realizar a despolimerização e a recuperação de monômeros depois de utilizar a peça produzida”, diz.

Outro ponto positivo da solução é o fato de ela ter aberto novas possibilidades de estudo em reciclagem de materiais, segundo Tiago Honorato da Silva, professor de engenharia química da Universidade de Franca (Unifran). “A pesquisa gera uma grande expectativa na área de materiais, já que a busca por processos que diminuam a geração de resíduos é de grande importância. Isso especialmente na produção de plásticos recicláveis, que diminui consideravelmente a contaminação ambiental”, explica.

Impactos reduzidos


Os criadores do PDK também chamam a atenção para a possível redução nos impactos ambientais com o uso do novo plástico. “Considerando que o ciclo de vida desse material é circular, reduziremos substancialmente a probabilidade de os plásticos permanecerem no meio ambiente como lixo porque conseguiremos recapturar seu valor de produção em um ciclo sem fim”, ressalta Brett Helms.

Os pesquisadores planejam desenvolver plásticos PDK com uma ampla gama de propriedades térmicas e mecânicas para aplicações diversas, incluindo têxteis, impressão 3D e espumas. Além disso, buscam expandir as formulações incorporando materiais à base de plantas e outras fontes sustentáveis.

O projeto foi coordenado por Peter Christensen, em conjunto com uma equipe multidisciplinar liderada por Brett Helms no laboratório Molecular Foundry. As outras coautoras são as pesquisadoras de graduação Angelique Scheuermann, também da UC, Berkeley, e Kathryn Loeffler, da Universidade do Texas em Austin, nos Estados Unidos.

Aerogel feito com PET


Cientistas da Universidade de Cingapura (NUS) apresentam uma alternativa para aumentar a reciclagem do politereftalato de etileno (PET), usado na produção da maioria das garrafas. Por meio de um processo de secagem e pressão, eles transformaram o plástico em aerogéis com características que ampliam a possibilidade de uso, como alta resistência ao calor.

Segundo Hai Minh Duong, professor-associado da NUS, o método de produção dos aerogéis é simples e econômico. Uma garrafa plástica reciclada se transforma em uma folha de aerogel de tamanho A4. “A tecnologia de fabricação também é facilmente escalável para a produção em massa e, dessa forma, podemos ajudar a reduzir os danos ambientais nocivos causados por resíduos de plástico”, frisa o autor principal da pesquisa, divulgada na revista Colloids and Surfaces.

A equipe levou dois anos, de 2016 a 2018, para desenvolver a tecnologia, que, segundo eles, tem utilidade vasta. Os aerogéis podem, por exemplo, funcionar como isolamento térmico e acústico em prédios, serem usados no revestimento leve para casacos de bombeiros e nas máscaras de absorção de dióxido de carbono.

Testes promissores


Em testes para a coleta de óleo, os resultados foram promissores. “Quando incorporamos o material a vários grupos metílicos, eles absorveram grandes quantidades de óleo rapidamente. Com base em nossos experimentos, eles funcionam até sete vezes melhor do que os absorventes comerciais existentes e são altamente adequados para a limpeza de derramamentos de óleo”, conta Nhan Phan-Thien, professor do Departamento de Engenharia Mecânica da Faculdade de Engenharia da universidade.

Utilizado em casacos destinados a bombeiros, o material também chamou a atenção pelos resultados obtidos. Demonstrou estabilidade e suportou até 620ºC — temperatura sete vezes maior do que os revestimentos térmicos convencionais. Além disso,  pesa cerca de 10% do peso do material convencional. “Com os aerogéis, os casacos dos bombeiros podem ser mais leves, seguros e baratos. É possível também produzir casacos resistentes ao calor de baixo custo para uso pessoal”, complementa Nhan Phan-Thien.

* Estagiária sob supervisão  de Carmen Souza

Os comentários não representam a opinião do jornal e são de responsabilidade do autor. As mensagens estão sujeitas a moderação prévia antes da publicação

Publicidade