Químicos aproveitam a luz do Sol para reciclar resíduos plásticos

Químicos da Universidade de Cornell, nos EUA, descobriram uma maneira de usar luz e oxigênio para reciclar plástico em ácido benzoico. Esse é um composto estocado em laboratórios de química de faculdades e colégios, usado em fragrâncias, conservantes alimentares e outros produtos comuns.

Embalagens plásticas foram usadas em experimento para testar o uso da luz do Sol e do oxigênio na reciclagem de plástico em ácido benzoico. Imagem: Liudmila Chernetska – iStockPhoto

Caixas de ovos de isopor, objetos de acrílico, copos e muitos outros itens de uso habitual são compostos de poliestireno (PS), um tipo de plástico que compõe um terço dos resíduos de aterros sanitários em todo o mundo.

Uma equipe liderada por Erin Stache, professora assistente de química e biologia química em Cornell, descobriu que a reação pode acontecer até em uma janela onde bata luz do Sol.

Seu artigo, publicado no Journal of the American Chemical Society, relata um processo leve, amigável ao clima e escalável aos fluxos de resíduos comerciais, que alinha com a missão de seu laboratório de enfrentar as preocupações ambientais por meio da química. Além disso, segundo Stache, o processo é tolerante a aditivos inerentes a um fluxo de resíduos do consumidor, incluindo sujeira, corantes e outros tipos de plásticos.

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Para verificar as hipóteses, Stache fez alguns experimentos de degradação em uma janela ensolarada em seu laboratório, no último verão dos EUA. Em um lugar com forte luz solar durante todo o ano, a reação poderia ser feita ao ar livre.

“A vantagem de usar a luz é que você pode obter um controle requintado sobre o processo químico com base em alguns dos catalisadores que desenvolvemos para aproveitar a luz branca. Se pudermos usar a luz solar para conduzir o processo, isso é uma vantagem”, disse Stache.

Para testar a tolerância do processo a outros compostos misturados com o plástico PS, os pesquisadores utilizaram desde materiais de embalagem até tampas de copos de café para viagem.

Segundo o estudo, itens feitos de plástico preto degradam-se de forma menos eficiente, possivelmente porque os corantes pretos inibem a penetração da luz. Imagem: Liudmila Chernetska – iStockPhoto

Eles descobriram que três itens — uma tampa branca de copo de café, isopor e uma tampa transparente — degradam-se eficientemente. “Uma tampa de copo de café preta degrada-se de forma menos eficiente, possivelmente porque os corantes pretos inibem a penetração da luz”, disse Stache. “Esses resultados significam que nosso sistema poderia quebrar eficientemente amostras comerciais de PS, mesmo com material composto adicional e insolúvel”, concluiu.

Para demonstrar viabilidade e potencial aplicação comercial, os pesquisadores criaram uma configuração com duas bombas de seringa e duas lâmpadas LED em um fotorreator impresso em 3D. A eficiência do processo de quebra em larga escala foi semelhante à dos pequenos lotes. “Se pudermos tornar o processo ainda mais eficiente, podemos pensar em como comercializá-lo e usá-lo para lidar com fluxos de resíduos”, disse Stache.

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