As embalagens, como as bolsas de suco, são feitas com camadas unidas de metal, como alumínio, e diferentes tipos de plástico, tornando-os quase impossíveis de reciclar. Como apenas 1-3 por cento dessas embalagens são coletadas para reciclagem, recipientes para alimentos e bebidas estão entre os 5 principais itens encontrados em praias e litorais. Para resolver este problema, os pesquisadores da Universidade de Pittsburgh propõem a manipulação de moléculas de polietileno para projetar camadas que podem cada uma desempenhar uma função específica, criando um produto PE totalmente reciclável. Crédito:henkel-diagrams.com
A cada ano, mais de oito milhões de toneladas de plásticos poluem o oceano, formando mamute, os chamados "patches de lixo" por meio de fortes correntes. Mesmo com novos métodos de coleta, apenas 0,5 por cento desse volume é atualmente removido dos mares. Uma solução para essa crise crescente é evitar que o plástico se transforme em resíduo - e os pesquisadores da Escola de Engenharia Swanson da Universidade de Pittsburgh são uma das cinco equipes internacionais premiadas por suas novas soluções para esse problema.
Hoje, na Reunião Anual do Fórum Econômico Mundial em Davos, a Ellen MacArthur Foundation e NineSigma anunciaram os vencedores do Desafio de Materiais Circulares. Cada um dos vencedores receberá $ 200, 000 partes do prêmio de $ 1 milhão. Junto com os vencedores do Desafio de Design Circular de US $ 1 milhão anterior em outubro passado, essas inovações irão se juntar a um programa acelerador de 12 meses em colaboração com a Think Beyond Plastic, trabalhar com especialistas para tornar suas inovações comercializáveis em grande escala.
A equipe Pitt representa o Departamento de Engenharia Química e de Petróleo da Escola Swanson, e inclui Eric Beckman, Distinguished Service Professor e Co-Diretor do Mascaro Center for Sustainable Innovation da Universidade, Professora Assistente Susan Fullerton, e Professor Associado Sachin Velankar. O grupo foi um dos dois vencedores na Categoria 1:"Tornar as embalagens não recicláveis recicláveis, "e propõe o uso de nanoengenharia para criar um material reciclável que pode substituir embalagens complexas de várias camadas - imitando a maneira como a natureza usa apenas alguns blocos de construção moleculares para criar uma enorme variedade de materiais.
"Nos últimos anos, observei com interesse que setores como o automotivo, Eletrodoméstico, e até mesmo latas de alumínio estavam transformando seus modelos de negócios de produtos tradicionais em serviços, onde as mercadorias são projetadas para serem recuperadas e reutilizadas, "Dr. Beckman disse." Em contraste, o paradigma da indústria química tem, por 150 anos, curta vida útil e uso único. Na verdade, um estudo descobriu que os Estados Unidos reciclam apenas nove por cento de seus resíduos de plástico, bem atrás da Europa (30%) e China (25%). 1
"Uma vez que os plásticos simples são compostos de moléculas que podem ser manipuladas para desempenhar várias funções, Eu me perguntei se poderíamos transformar uma molécula de um produto em serviço, com as aplicações mais interessantes disso sendo têxteis e embalagens. "
De acordo com o Dr. Beckman, As camadas de embalagem atuais para produtos alimentícios e recipientes de bebidas são feitas de vários materiais diferentes que são responsáveis por manter o frescor, bloqueando a luz ultravioleta, segurando tintas para etiquetagem, etc. Porque o processo de fabricação inicial, as camadas não podem ser facilmente separadas e, portanto, não podem ser recicladas.
A solução da equipe de Pitt é alterar a nanoestrutura do polietileno - plástico simples - para imitar as propriedades de outros materiais complexos (como PET, EVOH, ou mesmo alumínio) nas atuais embalagens laminadas. Uma vez que a química básica de cada camada permaneceria polietileno, a embalagem pode então ser coletada com outros plásticos e reciclada usando métodos tradicionais, removendo-o do fluxo de resíduos.
A importância de reduzir e reutilizar o plástico é clara:de acordo com o relatório da fundação 2016, Nova Economia do Plástico, em 2050, espera-se que os oceanos contenham mais plásticos do que peixes (em peso), e toda a indústria de plásticos consumirá 20 por cento da produção total de petróleo, e 15 por cento do orçamento anual de carbono.
Wendy Schmidt, Parceiro Filantrópico Líder da iniciativa New Plastics Economy da fundação, observado, "As inovações técnicas desenvolvidas por nossos vencedores são exatamente o que é necessário para começar a lidar com a cultura de desperdício de material do século passado que está criando quantidades crescentes de microplásticos e resíduos de plástico em nossas costas, em nossos oceanos, aterros sanitários e até mesmo nossos próprios corpos. "
"Criar embalagens recicláveis é um dos desafios mais difíceis se quisermos criar uma verdadeira economia circular nos EUA, já que dezenas de milhões de toneladas de resíduos de embalagens vão direto para o aterro a cada ano, "Dr. Beckman disse." Esperamos que nosso projeto não apenas defina um novo padrão para plásticos recicláveis e de alto desempenho, mas vai estimular as pessoas a pensar sobre outras maneiras pelas quais podemos transformar produtos moleculares em serviços, espelhando a natureza e tirando vantagem dos blocos de construção da nanoestrutura. "
