Equipa japonesa desenvolve novo catalisador para decompor seletivamente poliuretano em misturas de plásticos
2026-07-10 09:08
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De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipa de investigação da Universidade de Kyushu, da Universidade de Tóquio e do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia Industrial Avançada do Japão reportou, na edição de 9 de julho de 2026 da revista Angewandte Chemie International Edition, um novo catalisador capaz de decompor seletivamente o poliuretano (PU) em resíduos plásticos mistos, preservando intactos os materiais de poliéster e poliamida coexistentes para posterior processamento e reciclagem. O artigo foi selecionado como hot paper pela revista.

A maioria dos produtos plásticos do quotidiano é feita de diferentes tipos de plásticos, que são difíceis de misturar quando fundidos, resultando em materiais contaminados durante a reciclagem. A triagem é difícil e dispendiosa, pelo que a maior parte dos resíduos plásticos mistos acaba por ser incinerada ou enterrada, causando uma perda permanente de materiais. As garrafas de PET podem ser lavadas, trituradas, fundidas e recicladas, mas o poliuretano, o sexto polímero mais utilizado, presente em têxteis, esponjas e bancos de automóveis, permanece praticamente fora do sistema de reciclagem. Ao contrário do PET, o poliuretano não derrete quando aquecido, exigindo a quebra direta das ligações químicas para ser processado. O desafio reside no facto de o poliuretano estar quase sempre misturado ou colado a poliéster e nylon em produtos reais, e os métodos químicos existentes danificam outros materiais ao decompor o poliuretano.

A equipa de investigação encontrou uma solução ao combinar um catalisador à base de irídio com um ativador de fenóxido e utilizar hidrogénio a temperaturas entre 130 e 170 graus Celsius, conseguindo degradar o poliuretano em resíduos plásticos mistos, enquanto o poliéster e o nylon coexistentes permaneciam completamente inalterados. O professor Takanori Iwasaki, da Faculdade de Engenharia da Universidade de Kyushu, salientou que, na química padrão, os ésteres são mais reativos do que as amidas, e as amidas são mais reativas do que os uretanos, o que significa que o poliéster se decomporia antes do nylon, e o nylon antes do poliuretano. Ao combinar o catalisador de irídio com um aditivo adequado, a equipa inverteu esta ordem de reação, fazendo com que a ligação menos reativa fosse quebrada primeiro, enquanto as ligações mais reativas permaneciam intocadas.

Além das experiências laboratoriais, a equipa testou o método em produtos comerciais reais. Uma esponja de cozinha e uma peça de roupa interior mista (contendo poliuretano, poliéster e nylon) foram processadas com sucesso, com o poliuretano a decompor-se em componentes reutilizáveis, enquanto o poliéster e o nylon permaneciam intactos. O método também foi aplicado a capas de telemóvel e bancos de automóveis em fim de vida. Como o processo realiza a separação de materiais e a reciclagem química numa única etapa, abre novos caminhos para o tratamento destes resíduos, há muito considerados demasiado complexos para serem processados.

A equipa está particularmente otimista em relação às indústrias de reciclagem de veículos em fim de vida e de processamento de colchões, que atualmente geram grandes quantidades de resíduos de poliuretano, mas têm opções de reciclagem limitadas. Takanori Iwasaki acrescentou que os novos modelos de comboios Shinkansen no Japão substituíram as almofadas de poliuretano por poliéster nos bancos, o que, embora facilite a reciclagem, reduz significativamente o conforto. Se os plásticos mistos puderem ser processados corretamente, os fabricantes deixarão de ter de fazer esta concessão. A equipa reconhece que o custo e a escalabilidade ainda precisam de ser resolvidos. O irídio, metal central do catalisador, é mais raro e caro do que o ouro, e encontrar alternativas mais baratas e melhorar a eficiência catalítica são os próximos passos cruciais. Refletindo sobre o trabalho, Takanori Iwasaki afirmou que a reciclagem de plásticos é apenas o começo; como químico orgânico, o que mais o entusiasma é a capacidade de reverter seletivamente as regras das reações químicas, esperando que isso possa construir mais pontes entre a química fundamental e os problemas reais, desde os resíduos plásticos até à síntese de medicamentos e muito mais.

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