Não é nenhuma novidade que o planeta Terra enfrenta um desafio alarmante com a crescente poluição causada pelo plástico, que se acumulam em grande quantidade em diferentes ambientes. Entre os maiores vilões dessa crise ambiental estão materiais como o polipropileno e o polietileno.
Esses tipos de plástico são amplamente utilizados em objetos do dia a dia, como embalagens de alimentos, pára-choques de carros, sacolas plásticas, garrafas, brinquedos e até mesmo na fabricação de coberturas mortas para agricultura. O grande problema é que esses materiais podem levar décadas, ou até séculos, para se degradarem naturalmente em aterros sanitários, agravando a situação de resíduos no planeta.
Embora o polipropileno e o polietileno possam ser reciclados, esse processo apresenta muitos desafios. A reciclagem desses materiais nem sempre é eficiente e, em muitos casos, acaba gerando grandes quantidades de metano, um gás de efeito estufa extremamente potente que contribui para o aquecimento global.
Ambos os plásticos pertencem à categoria das poliolefinas, que são formados pela polimerização de etileno e propileno – substância que, por sua vez, deriva principalmente de combustíveis fósseis. Além disso, as ligações químicas presentes nas poliolefinas são notoriamente difíceis de romper, o que torna ainda mais complexa a reciclagem e o processamento desses materiais.
O estudo foi publicado na renomada revista Science.
Reciclagem de polímeros
Pesquisadores da Universidade da Califórnia, Berkeley, desenvolveram uma abordagem inovadora para reciclar polímeros, como o polipropileno e o polietileno, utilizando recursos que fornecem facilmente suas ligações moleculares.
O método converte plásticos em gases como propileno e isobutileno, que são encontrados na forma gasosa à temperatura ambiente. Uma vez transformados esses gases, eles podem ser reutilizados na fabricação de novos plásticos, fechando o ciclo de reciclagem de forma mais eficiente.
O processo de reciclagem utilizado pela equipe é conhecido como etenólise isomerizante, uma técnica que envolve o uso de descobertas para quebrar as cadeias longas dos polímeros de olefina, transformando-as em moléculas menores.
Um dos principais desafios com os plásticos, como o polietileno e o polipropileno, é que suas ligações químicas, formadas por cadeias de carbono simples, são extremamente resistentes às respostas químicas, dificultando a reciclagem. Em contraste, muitos outros polímeros possuem ligações duplas entre átomos de carbono, o que torna o processo de quebra muito mais simples.
Anteriormente, a equipe já havia tentado a etenólise isomerizante, mas com o uso de espelhos metálicos que eram extremamente caros e não se mantinham puros o suficiente para garantir a conversão completa do plástico em gás.
No entanto, ao substituir esses metais por uma combinação de sódio em alumina e óxido de tungstênio em sílica, os pesquisadores buscam encontrar uma solução muito mais econômica e eficiente. Embora essa nova técnica ainda exija altas temperaturas para funcionar adequadamente, o custo total do processo é reduzido, tornando-o uma alternativa mais viável para reciclar plásticos complexos.
Método seletivo
Nos plásticos de polietileno e polipropileno, o processo começa com a exposição ao sódio em alumina, que quebra longas cadeias de polímeros em fragmentos menores, criando ligações duplas de carbono-carbono nas extremidades.
Essas cadeias são então processadas à metatese de olefina, onde são expostas a gás etileno em uma câmara contendo óxido de tungstênio na sílica. Isso provoca a quebra completa das ligações carbono-carbono, como os átomos de carbono se ligando ao etileno.
O etileno desempenha um papel essencial nessa ocorrência, pois sem ele as cadeias quebradas não puderam ser removidas. Durante o processo, o polietileno é convertido em propileno, e o polipropileno se transforma em uma mistura de propileno e isobutileno.
O método é altamente seletivo, o que significa que produz uma quantidade significativa dos produtos desejados: propileno, utilizado como matéria-prima pela indústria química, e isobutileno, usado em polímeros como borracha sintética e como aditivo de gasolina.
Esse método de reciclagem pode reduzir grandes quantidades de resíduos plásticos, mas precisa ser ampliado em grande escala para ter impacto. Os testes em maior escala mostraram resultados promissores, mas a criação de uma infraestrutura adequada ainda será necessária para que ele possa realmente fazer a diferença.
