De acordo com pt.wedoany.com-Os produtos plásticos estão presentes em todos os cantos da vida cotidiana, mas, após o descarte, estão entre as categorias de materiais mais difíceis de reciclar no planeta. Os processos tradicionais de reciclagem exigem a triagem prévia por tipo de plástico, uma etapa que demanda mão de obra intensiva e possui custos elevados. Dos resíduos plásticos globais, apenas 9% entram no circuito de reciclagem, 79% são destinados a aterros sanitários e os 12% restantes são incinerados, liberando dióxido de carbono.
Uma equipe conjunta de pesquisadores da UCLA Samueli School of Engineering e da Universidade Ewha Womans, da Coreia do Sul, demonstrou um método químico que converte diretamente uma mistura de três plásticos comuns em hidrogênio de alta pureza. O método opera a temperaturas significativamente mais baixas do que as da gaseificação tradicional e sequestra o dióxido de carbono na forma de minerais sólidos, sem liberar gases de efeito estufa na atmosfera.
Os resultados foram publicados nos Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos (Proceedings of the National Academy of Sciences). O processo empregado no estudo, denominado tratamento térmico alcalino (alkaline thermal treatment, ATT), utiliza hidróxido de sódio que, sob aquecimento, reage com materiais orgânicos para impulsionar a produção de hidrogênio, sendo capaz de processar resíduos mistos de politereftalato de etileno (PET), polietileno (PE) e polipropileno (PP) em um único reator, produzindo hidrogênio com pureza superior a 90% sem necessidade de triagem prévia.
Ah-Hyung "Alissa" Park, coautora correspondente do artigo, diretora Ronald and Valerie Sugar da UCLA Samueli School of Engineering e professora de engenharia química e biomolecular, afirmou que os resíduos plásticos estão se acumulando a uma taxa alarmante e que o hidrogênio limpo é essencial para a descarbonização da energia; esta tecnologia aborda ambos os desafios simultaneamente de uma forma criativa e escalável.
O processo ATT é uma adaptação de um método de produção de hidrogênio a partir de biomassa, incluindo algas marinhas, desenvolvido anteriormente por Park e pelo coautor correspondente Woo-Jae Kim, professor de engenharia química e ciência de materiais da Universidade Ewha Womans. Em experimentos de laboratório, a equipe aplicou o processo ATT modificado para converter PET, PE e PP em hidrogênio de alta pureza, operando a temperaturas de 300 a 400 graus Celsius mais baixas do que as da gaseificação tradicional a vapor, ao mesmo tempo em que obteve um aumento significativo na quantidade de hidrogênio derivado do PET.
O polietileno e o polipropileno são compostos inteiramente por ligações de carbono-hidrogênio, são quimicamente inertes em condições alcalinas e apresentam baixo rendimento de hidrogênio quando reagidos isoladamente. Para ativar esses dois plásticos, os pesquisadores desenvolveram um pré-tratamento de oxidação térmica: antes da reação principal, os plásticos são brevemente expostos ao ar sob aquecimento moderado, introduzindo grupos funcionais contendo oxigênio nas cadeias poliméricas, criando sítios reativos para o tratamento alcalino.
Após a ativação, os três plásticos se decompõem de forma eficiente. O carbono liberado nas reações é capturado pelo reagente hidróxido de sódio e convertido em carbonato de sódio sólido, em vez de escapar na forma de dióxido de carbono. A análise pós-reação mostrou que mais de 75% do carbono dos plásticos originais permaneceu como carbonatos estáveis ou resíduos orgânicos líquidos, com menos de 13% na forma de produtos gasosos e uma quantidade desprezível de carbono liberada diretamente na atmosfera. O carbonato de sódio pode ser convertido em carbonato de cálcio por meio de um processo simples de recuperação, fixando o carbono em minerais amplamente utilizados em indústrias tradicionalmente intensivas em carbono.
Métodos anteriores de baixa temperatura para converter resíduos plásticos em hidrogênio, incluindo fotorreforma movida a energia solar e conversão eletroquímica, são aplicáveis apenas a plásticos contendo oxigênio, como o PET, e não conseguem processar polietileno e polipropileno, que constituem a maior parcela dos fluxos de resíduos. A gaseificação em alta temperatura pode processar plásticos mistos não classificados, mas libera grandes quantidades de dióxido de carbono. Esta pesquisa marca a primeira vez que o método da própria equipe supera simultaneamente essas três limitações.
Kim afirmou que os custos de triagem e a complexidade do processo têm sido, há muito tempo, os principais obstáculos à comercialização; esta tecnologia reduz ambas as barreiras e tem potencial para se tornar uma tecnologia central de próxima geração que sustente a economia do hidrogênio e a economia circular.
A equipe de pesquisa destacou que o processo ainda requer otimização adicional antes da implantação em larga escala, bem como a avaliação de sua viabilidade econômica.
Este estudo recebeu financiamento da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (National Research Foundation of Korea). Os demais autores incluem Jieun Park, Hyerin Seo e Jiwon Lee, da Universidade Ewha Womans; Hyunah Kim, da Universidade Aeroespacial da Coreia (Korea Aerospace University); Hyung-Kyu Lim, da Universidade Nacional de Kangwon (Kangwon National University); e Wonho Jung, da Universidade Sogang (Sogang University).
