Supercondutor feito com pneus

Supercondutor feito com pneus

Borracha automotiva é transformada em polímeros de carbono com alta capacidade para conduzir energia. A solução desenvolvida nos EUA poderá fazer parte da produção de redes elétricas e baterias

» Vilhena Soares
postado em 17/12/2015 00:00
Desgastados, eles perdem completamente o uso e, para se decomporem na natureza, levam no mínimo 600 anos. Os pneus, fora de movimento, engrossam o já grande volume de lixo existente nas grandes cidades. Preocupados com o acúmulo desse resíduo, pesquisadores dos Estados Unidos desenvolveram uma tecnologia que transforma a borracha automotiva em polímeros de carbono. O material, que é altamente condutor, poderá ser usado como matéria-prima de redes elétricas, para a confecção de baterias e de peças automotivas.

;Nós desenvolvemos o método para recuperar compostos de carbono a partir de pneus inservíveis. Inicialmente, conseguimos um material para ser um utilizado na confecção de eletrodos em baterias de íon de lítio. Depois, quisemos mostrar que o átomo de carbono pode ser aplicado em outras tecnologias de armazenamento de energia;, conta ao Correio Parans Paranthaman, líder do estudo e pesquisador do Departamento de Ciências Químicas do Oak Ridge National Laboratory.

Yury Gogotsi, pesquisador da Universidade de Drexel e um dos autores do trabalho, explica que, com o processo criado por eles, cada pneu pode produzir carbono com um rendimento de cerca de 50%. ;Observamos que as empresas têm, em média, uma fração das 8 mil toneladas desse material que precisa de reciclagem. Se pudéssemos reciclar todos os pneus inservíveis, isso se traduziria em 1,5 milhão de toneladas de carbono, que é a metade da produção mundial anual de grafite (constituído essencialmente de carbono);, calcula.

Para produzir o supercondutor, os investigadores embebem ;migalhas; de borracha de pneus em ácido sulfúrico concentrado. Depois, colocam o material em um forno tubular, sob uma atmosfera de gás de fluxo de azoto, com a temperatura sendo aumentada gradualmente (veja infográfico). Após outras etapas ; como a mistura do material com hidróxido de potássio e bicarbonato adicional ;, são realizadas uma lavagem com água desionizada e uma secagem em estufa. O material, então, é misturado com polianilina, um polímero eletricamente condutor.

Como resultado, tem-se um filme de polímero flexível que chama a atenção pela alta capacidade de conduzir energia. Ele cumpre a tarefa sem nenhuma perda de eletricidade quando ela flui através do material. Os cientistas acreditam que o filme poderá ser usado para a confecção de peças automotivas e também para a construção de redes elétricas. O processo, de acordo com eles, é acessível, podendo ser adotado facilmente por empresas no mundo todo. ;Nossos parceiros da indústria concluíram a análise do processo que criamos e determinaram que ele é barato. Essa tecnologia pode ser usada em qualquer país em que haja pneus de sucata;, destaca Paranthaman.

Reciclagem difícil
Fabiano Peres, chefe do Departamento do Curso de Engenharia de Materiais da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), avalia que a técnica desenvolvida pelos cientistas dos EUA se destaca por usar uma estratégia bastante inovadora. ;Existe uma busca por materiais de carbono para serem empregados em supercapacitores. Esses pesquisadores realizaram processos químicos com a borracha, que é um substrato com base de carbono, e o uniram a um polímero condutor, com alta capacidade de retenção de cargas elétricas, criando, assim, uma matéria-prima de valor;, destaca.

O especialista também acredita que a tecnologia seja repetida facilmente em grandes empresas. ;Parece ser um processo barato e que reaproveita um grande volume de pneus, contribuindo de forma relevante para o combate do acúmulo desse resíduo;, complementa. Segundo, Associação Nacional da Indústria de Pneumáticos, no ano passado, 89 milhões de pneus inservíveis foram destinados à reciclagem no Brasil ; 10,15% a mais do que o volume recolhido no ano anterior. Ainda assim, o acúmulo desse material é um problema. O Ibama calcula que o país criou um passivo ambiental superior a 200 mil toneladas de pneus inservíveis não recolhidos.

Francisco Rosário, professor do curso de engenharia de materiais da UTFPR, frisa que pensar estratégias de reaproveitamento de um material sólido é algo difícil. No caso do pneu, a composição tem como base carbono e hidrogênio, e existe uma carga utilizada para dar reforço à borracha. ;Essa carga faz com que ele seja preto;, esclarece. ;Esse trabalho envolve o reaproveitamento de um material complicado de lidar por possuir diversas ligações cruzadas e muitos aditivos, o que dificulta a decomposição pela natureza;, complementa.

O próximo passo dos pesquisadores será realizar o mesmo processo em escalas maiores, a fim de garantir que o trabalho possa ser adotado por empresas de reciclagem de grande porte. ;Temos de demonstrar o trabalho dos supercapacitores em escala considerável. Precisamos trabalhar com os nossos parceiros licenciados para ver como eles podem demonstrar esse processo aos responsáveis pelo reaproveitamento desses materiais;, adianta Paranthaman.

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