De acordo com pt.wedoany.com-Pesquisadores da Universidade de Pequim desenvolveram um processo catalítico para o tratamento da reciclagem de plástico PET descartado. O processo utiliza um catalisador comercial, sem necessidade de fornecimento externo de hidrogênio, para converter garrafas e recipientes descartados em dois intermediários químicos de alto valor: ácido lático e ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico.
Este método inovador em duas etapas foi publicado na revista Engineering sob o título "Upgrading de plástico PET para ácido lático e ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico usando metanol". O método, sob condições brandas, faz reagir plástico PET pós-consumo com metanol, transformando-o em ácido lático e ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico. Diferente dos métodos tradicionais de reciclagem que apenas valorizam um dos componentes do resíduo de PET, esta rota atômico-econômica captura valor simultaneamente de ambos os fragmentos estruturais do polímero.
A equipe de pesquisa é composta por Zhenbo Guo, Haoyu Chen, Shuheng Tian, Meiqi Zhang, Meng Wang e Ding Ma. O processo que projetaram visa resolver uma limitação fundamental na economia da reciclagem de plásticos: extrair o máximo valor da matéria-prima residual, minimizando ao mesmo tempo a entrada de energia e a dependência de reagentes externos.
O processo começa com a despolimerização do PET em uma solução de hidróxido de sódio e metanol a 160°C. Esta etapa inicial decompõe o polímero em suas unidades constituintes: etilenoglicol e ácido tereftálico. O etilenoglicol gerado durante a despolimerização sofre uma reação de acoplamento desidrogenativo com o metanol, formando ácido lático e hidrogênio. Simultaneamente, a desidrogenação do metanol fornece hidrogênio adicional para atender às necessidades estequiométricas da etapa subsequente de hidrogenação. Este hidrogênio gerado internamente é coletado e reutilizado para hidrogenar o ácido tereftálico em ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico, eliminando completamente a dependência de cilindros externos de hidrogênio.
Toda a sequência é realizada a uma temperatura branda de 160°C, sem necessidade de troca de catalisador. O catalisador comercialmente disponível Ru/C (rutênio sobre carbono) atua eficazmente em ambas as fases da reação. Experimentos de marcação isotópica com metanol deuterado e etilenoglicol deuterado confirmaram que a desidrogenação do etilenoglicol contribui significativamente tanto para a taxa de formação do ácido lático quanto para a fonte de hidrogênio. Os pesquisadores também descobriram que a presença de etilenoglicol inibe reações secundárias associadas à desidrogenação do metanol, melhorando a seletividade e o rendimento geral.
A separação dos produtos inclui etapas de acidificação e purificação. Sob condições otimizadas, o rendimento de separação do ácido lático é de 55%, com pureza superior a 88%; o rendimento do ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico é de 84%, com pureza superior a 99%. O ácido lático é um bloco de construção chave para plásticos biodegradáveis de ácido polilático, aditivos alimentares, medicamentos e produtos de cuidados pessoais. O ácido 1,4-ciclohexanodicarboxílico é aplicado na produção de poliésteres de alto desempenho, revestimentos e síntese química especializada. Ambos os produtos têm maior valor de mercado do que os monômeros originais de PET, criando múltiplas oportunidades de receita para instalações de reciclagem.
Os pesquisadores validaram o método usando vários resíduos reais de PET, incluindo garrafas, recipientes de alimentos, fibras e itens tingidos, demonstrando compatibilidade com matérias-primas típicas pós-consumo. Testes de estabilidade mostraram que a atividade do catalisador diminui gradualmente com ciclos repetidos, associada a uma leve aglomeração das nanopartículas de rutênio e lixiviação parcial do metal. Os pesquisadores observam que o catalisador Ru/C é comercialmente disponível e de custo relativamente baixo, sendo economicamente viável sua substituição periódica em ambientes industriais.
Este texto foi elaborado por Wedoany. Qualquer citação por IA deve indicar a fonte “Wedoany”. Em caso de infração ou outros problemas, informe-nos prontamente, por favor. O conteúdo será corrigido ou removido. E-mail: news@wedoany.com
