Reciclagem química transforma plástico usado em nanotubo de carbono

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/07/2019

O processo começa com plástico e poliestireno expandido, usados em embalagens de alimentos, e termina com os valiosos nanotubos de carbono.
[Imagem: Hedayati et al. - 10.3390/c5020032]

Reciclagem química

Plásticos comumente usados em embalagens de alimentos podem ser reciclados para criar novos materiais de alto valor agregado - e podem ajudar a reduzir a quantidade de resíduos plásticos no futuro.

Ainda que uma proporção das centenas de tipos de plásticos possa ser reciclada com a tecnologia convencional, pesquisadores descobriram que há outras coisas que podem ser feitas para reutilizar seus resíduos depois que eles serviram à sua finalidade original.

Para isso, eles centraram seus esforços na chamada reciclagem química, que utiliza os elementos constituintes do plástico para fazer novos materiais.

Todos os plásticos são feitos de carbono, hidrogênio e, às vezes, oxigênio, mas as quantidades e arranjos moleculares desses três elementos tornam cada plástico único. Como os plásticos são químicos muito puros e altamente refinados, eles podem ser decompostos nesses elementos, que são a seguir religados em diferentes arranjos para produzir materiais de alto valor.

Ali Hedayati, da Universidade de Swansea, no Reino Unido, centrou seus esforços na produção de nanotubos de carbono.

"Os nanotubos de carbono são moléculas minúsculas com incríveis propriedades físicas. A estrutura de um nanotubo de carbono parece um pedaço de tela de galinheiro enrolado em um cilindro. Quando o carbono é organizado dessa forma, ele pode conduzir calor e eletricidade. Essas duas formas diferentes de energia são cada uma delas muito importantes para controlar e usar nas quantidades certas, dependendo das necessidades," destaca o professor Alvin White, coordenador da pesquisa.

De plástico usado a nanotubo de carbono

Hedayati descobriu que, para produzir nanotubos de carbono é melhor começar com os plásticos pretos, que são comumente usados como embalagens para refeições prontas e frutas e vegetais em supermercados - e, de forma bem conveniente, não podem ser facilmente reciclados.

Para remover o carbono do plástico, este foi dissolvido em tolueno e ferroceno e injetado em um reator de injeção líquida desenvolvida pela equipe. O material foi então usado para construir moléculas de nanotubos "de baixo para cima", ou seja, montando o nanotubo molécula por molécula por deposição de vapor químico.

Para testar a qualidade do produto resultante, os nanotubos foram usados para construir fios e transmitir eletricidade a uma lâmpada.

"Os nanotubos podem ser usados para fabricar uma enorme variedade de coisas, como filmes condutivos para telas sensíveis ao toque, tecidos eletrônicos flexíveis que criam energia, antenas para redes 5G, enquanto a NASA os usa para evitar choques elétricos na espaçonave Juno," exemplificou o professor White.

Agora a equipe planeja fabricar cabos elétricos de carbono de alta pureza usando resíduos de materiais plásticos e melhorar o desempenho elétrico do material de nanotubos. O projeto é que, dentro de três anos, eles consigam aumentar a produção para lançar seu reator de injeção química para uso em larga escala.

Mais tópicos