Cientistas aumentam a reciclabilidade de resíduos plásticos

14 de março de 2023

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por Savannah Mitchem, Argonne National Laboratory

Os plásticos são materiais incríveis com propriedades inestimáveis ​​para o funcionamento do nosso mundo moderno. Eles são fortes, flexíveis, versáteis, duradouros e baratos. Em particular, o polietileno de alta densidade (HDPE) é onipresente em aplicações de uso único, como embalagens e recipientes. Você pode ter visto rotulado com o número dois dentro do símbolo triangular de reciclagem.

Mas as formas como produzimos HDPE e nossos métodos atuais para reciclá-lo representam ameaças à nossa própria saúde e à do nosso planeta. Muitos produtos HDPE são feitos de combustíveis fósseis (petróleo bruto, gás natural ou carvão) e têm uma enorme pegada de carbono. E, em vez de ser reutilizado ou reciclado, a maior parte dos resíduos de HDPE é incinerada, despejada em aterros sanitários ou jogada no meio ambiente. Quando é reciclado, a qualidade do material degrada.

Cientistas do Instituto de Reciclagem Cooperativa de Plásticos (iCOUP) do Departamento de Energia dos Estados Unidos (DOE) desenvolveram um novo método para reciclar HDPE. Usando uma nova abordagem catalítica, os cientistas do iCOUP do Laboratório Nacional de Argonne do DOE e da Universidade de Cornell transformaram resíduos de plástico HDPE em um novo material que pode ser reciclado repetidamente sem perda de qualidade.

Um artigo descrevendo seu trabalho foi publicado no Journal of the American Chemical Society.

"Os plásticos estarão conosco para sempre. Eles fornecem funcionalidade que nenhum outro material pode oferecer. Precisamos encontrar maneiras de reduzir os efeitos nocivos do uso de plástico, melhorando a reciclabilidade", disse Massimiliano Delferro, da Argonne, um cientista do estudo.

A nova abordagem da equipe converte o HDPE usado em um material totalmente reciclável e potencialmente biodegradável com as mesmas propriedades mecânicas e térmicas do plástico inicial de uso único. Se amplamente adotadas, abordagens como essa poderiam eventualmente ajudar a reduzir a emissão de carbono e a poluição associada ao PEAD.

“Estamos usando resíduos de plástico como nossa fonte, em vez de combustíveis fósseis”, disse Geoffrey Coates, da Universidade de Cornell, outro cientista do estudo. "Em vez de perfurar em busca de petróleo e poluir o meio ambiente, estamos usando material que, de outra forma, seria incinerado ou deixado em um aterro sanitário."

Como outros plásticos, o HDPE é composto por longas cadeias de átomos chamadas cadeias poliméricas. A nova abordagem da equipe usa uma série de catalisadores – ou produtos químicos que aceleram as reações químicas – para quebrar as cadeias de polímero HDPE em pedaços mais curtos que contêm grupos reativos de átomos nas extremidades. Essas peças podem então ser reunidas ou repolimerizadas para formar novos produtos plásticos. Os grupos terminais reativos têm o benefício adicional de tornar o novo plástico mais fácil de decompor, tanto no laboratório quanto potencialmente na natureza.