p O grande problema com os plásticos é que, embora durem muito tempo, a maioria é jogada fora após apenas um uso. Desde que os plásticos foram inventados na década de 1950, cerca de 8, 300 milhões de toneladas métricas (Mt) foram feitas, mas mais da metade (4, 900 Mt) já está em aterro ou foi perdida para o meio ambiente. Só em 2010, estima-se que 4,8 a 12,7 Mt foram para os oceanos. p Apenas uma pequena proporção das centenas de tipos de plásticos pode ser reciclada pela tecnologia convencional. Mas há outras coisas que podemos fazer para reutilizar os plásticos depois de cumprirem seu propósito original. Minha pesquisa, por exemplo, concentra-se na reciclagem de produtos químicos, e estive investigando como as embalagens de alimentos podem ser usadas para criar novos materiais, como fios para eletricidade.

p Na reciclagem química, você usa os elementos constituintes para fazer novos materiais. Todos os plásticos são feitos de carbono, hidrogênio e às vezes oxigênio. As quantidades e arranjos desses três elementos tornam cada plástico único. Como os plásticos são produtos químicos muito puros e altamente refinados, eles podem ser decompostos nesses elementos e, em seguida, ligados em diferentes arranjos para fazer materiais de alto valor, como nanotubos de carbono. Em teoria, os únicos produtos colaterais de fazer isso devem ser oxigênio e hidrogênio.

p Os nanotubos de carbono são moléculas minúsculas com propriedades físicas incríveis. Pense em um pedaço de arame enrolado em um cilindro. É assim que se parece a estrutura de um nanotubo de carbono. Quando o carbono é organizado dessa forma, ele pode conduzir tanto calor quanto eletricidade. Essas duas formas diferentes de energia são muito importantes para controlar e usar nas quantidades certas, dependendo de suas necessidades.

p Para nosso novo estudo, pegamos plásticos - em particular plásticos pretos, que são comumente usados ​​como embalagens para refeições prontas e frutas e vegetais em supermercados, mas não podem ser facilmente reciclados - e retirado o carbono deles, em seguida, construiu moléculas de nanotubos de baixo para cima usando os átomos de carbono.

p Os nanotubos são 80, 000 vezes mais fino que um cabelo humano, na verdade, eles são virtualmente tão finos quanto fitas de DNA. Mas ser feito de ligações carbono-carbono também lhes dá uma força semelhante à do diamante. Eles são tão fortes que são considerados o material ideal para um elevador espacial proposto.

p Os nanotubos já foram usados ​​para fazer filmes condutores em telas sensíveis ao toque, e sua flexibilidade os torna ideais também para eletrônicos flexíveis. Eles também foram usados ​​para desenvolver tecidos que criam energia quando você se move, e a NASA os usou para evitar choques elétricos na espaçonave Juno. Além disso, eles foram usados ​​recentemente para criar antenas para redes 5G.

p Novo uso para nanotubos

p Temos feito especificamente nanotubos de carbono porque eles podem ser usados ​​para resolver o problema de superaquecimento e falha de cabos de eletricidade. Em todo o mundo, cerca de 8% da eletricidade é perdida na transmissão e distribuição. Isso pode não parecer muito, mas é baixo porque os cabos de eletricidade são curtos, o que significa que as estações de energia devem estar perto do local onde a eletricidade é usada, caso contrário, a energia é perdida na transmissão. Muitos cabos de longo alcance (feitos de metais) não podem operar com capacidade total porque sobreaqueceriam e derreteriam. Este é um problema real para um futuro de energia renovável usando eólica ou solar, porque os melhores sites ficam longe de onde as pessoas vivem.

p Passei vários anos aprendendo o que é importante para obter o melhor desempenho elétrico dos fios de carbono. Para fazer isso, primeiro me especializei em criar nanotubos da mais alta qualidade usando os métodos mais apropriados para fazer o melhor condutor. Mapeei as melhores condições de reação que nos deram a capacidade de usar plásticos pretos como matéria-prima.

p Agora podemos usar nanotubos para transmitir eletricidade a uma lâmpada em um pequeno modelo demonstrador. No longo prazo, pretendo fazer cabos elétricos de carbono de alta pureza usando resíduos de plástico. E atualmente estou trabalhando para melhorar o desempenho elétrico do material nanotubo e aumentar a produção, portanto, eles estão prontos para implantação em larga escala nos próximos três anos.

p Seguindo meu lema "nenhum carbono deixado para trás", também estamos desenvolvendo novas maneiras de converter plásticos de forma rápida e econômica, usando este método de reciclagem química. Qualquer carbono que escape do nosso processo é uma perda para nós, e pode ser um poluente. Portanto, pretendemos manter isso no mínimo absoluto, capturando o carbono após cada etapa usando depuradores químicos para capturar o carbono dos gases de escape para que ele possa ser reciclado repetidamente, até usarmos tanto do carbono original quanto fisicamente possível.

p Também estamos estudando o uso de outras formas de resíduos de carbono para fazer nanomateriais. Os plásticos são um problema conhecido, mas existem muitos outros materiais de carbono, como pneus, papéis, tintas, solventes, e refrigerantes que nem sempre têm um plano de fim de vida. O problema dos plásticos está crescendo com a taxa de uso de plástico, com apenas uma pequena quantidade deles sendo reutilizada. Mas nossa pesquisa mostra que podemos usar o problema de hoje para fazer os materiais de amanhã. p Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.