Resíduos de polietileno podem ser uma coisa do passado
Uma equipe internacional de especialistas em pesquisa fundamental desenvolveu uma maneira de usar resíduos de polietileno como matéria-prima – por meio de fotocatálise impulsionada por luz – para ser usada em produtos químicos valiosos.
O professor Shizhang Qiao, da Universidade de Adelaide, presidente de nanotecnologia e diretor do Centro de Materiais em Energia e Catálise, da Escola de Engenharia Química, liderou a equipe que publicou as descobertas na revista Science Advances.
“Transformamos os resíduos plásticos de polietileno em etileno e ácido propiônico com alta seletividade, usando catalisadores metálicos atomicamente dispersos”, disse o professor Qiao.
“Um método de fotocatálise à temperatura ambiente acoplado à oxidação foi usado para converter os resíduos em produtos valiosos com alta seletividade. O ácido propiônico representa quase 99% do produto líquido – o que alivia os problemas associados a produtos complexos que exigem separação. A energia solar renovável foi usada no lugar de processos industriais que consomem combustível fóssil e emitem gases de efeito estufa”.
“Esta estratégia de transformação de lixo em valor pode ser implementada principalmente com quatro componentes, incluindo resíduos plásticos, água, luz solar e fotocatalisadores não tóxicos que aproveitam a energia solar e impulsionam a reação. Um fotocatalisador típico é o dióxido de titânio com átomos de paládio isolados em sua superfície”.
A maior parte dos plásticos utilizados hoje acaba sendo descartada e acumulada em aterros sanitários. O polietileno é o plástico mais utilizado no mundo. Embalagens diárias de alimentos, sacolas de compras e garrafas de reagentes são todas feitas desse material. Ele também representa a maior proporção de todos os resíduos plásticos e, no nível global, ameaça a ecologia e o meio ambiente [e nossa saúde].
“O lixo plástico é um recurso inexplorado que pode ser reciclado e transformado em novos plásticos e em outros produtos comerciais“, disse o professor Qiao. “A reciclagem catalítica de resíduos de polietileno ainda está em desenvolvimento inicial e é praticamente desafiadora por conta da inércia química dos polímeros e das reações colaterais que decorrem das complexidades estruturais das moléculas reagentes”.
A reciclagem química atual para resíduos de polietileno é operada em altas temperaturas – superiores a 400° centígrados – que produzem composições complexas de produtos.
O etileno é uma importante matéria-prima química que pode ser posteriormente transformada em uma variedade de produtos industriais de usos diários, enquanto o ácido propiônico também está em alta demanda por causa de suas propriedades antissépticas e antibacterianas.
O trabalho da equipe visa abordar os desafios ambientais e energéticos contemporâneos, contribuindo para uma economia circular. Será útil para a investigação científica, gestão de resíduos e fabricação de produtos químicos.
“Nossa pesquisa fundamental fornece uma solução verde e sustentável para reduzir simultaneamente a poluição plástica e gerar produtos químicos valiosos a partir de resíduos […]”, disse o professor Qiao.
“Isso inspirará o design racional de fotocatalisadores de alto desempenho para utilização de energia solar e beneficiará o desenvolvimento da tecnologia de reciclagem de resíduos impulsionada pela energia solar“, concluiu ele.
Informação adicional: Shuai Zhang et al. Photocatalytic production of ethylene and propionic acid from plastic waste by titania-supported atomically dispersed Pd species, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.adk2407
Informação do periódico: Science Advances
Fonte: Universidade de Adelaide
Artigo original (em inglês) publicado pela Universidade de Adelaide na Phys.Org.
