p Exemplos de nanotubos de carbono produzidos com a nova abordagem, em diferentes ampliações. Crédito:RMIT University
p Globalmente, apenas cerca de 20% dos resíduos plásticos são reciclados. Aumentar esse número continua a ser um desafio, pois a reciclagem de plástico de forma limpa pode ser cara e geralmente produz produtos de menor valor, muitas vezes tornando-o financeiramente inviável. p O novo método de pesquisadores da Universidade RMIT pode produzir produtos de alto valor de plástico - nanotubos de carbono e combustível líquido limpo - ao mesmo tempo em que reaproveita resíduos agrícolas e orgânicos.
p O processo de duas etapas da equipe, revelado no
Journal of Environmental Management , converte o lixo orgânico em uma forma de carvão de alto valor e rica em carbono, em seguida, usa isso como um catalisador para reciclar o plástico.
p O principal pesquisador, Professor Kalpit Shah, disse que a reciclagem de dois fluxos de resíduos massivos por meio de uma abordagem de economia circular poderia trazer benefícios financeiros e ambientais significativos.
p "Nosso método é limpo, econômico e facilmente escalonável, "Shah disse.
p "É uma solução inteligente para transformar resíduos plásticos e orgânicos usados - sejam toneladas de biomassa de uma fazenda ou resíduos de alimentos e restos de jardim de lixeiras verdes domésticas.
p "Esperamos que essa tecnologia possa ser usada no futuro por conselhos locais e governos municipais para ajudar a transformar esses resíduos em fontes de receita genuínas.
p "Com a Austrália proibindo a exportação de resíduos de plástico no próximo ano, é vital explorarmos alternativas sustentáveis e econômicas além da reciclagem.
p "A reciclagem do plástico com tecnologia desenvolvida em casa nos permitiria extrair o maior valor possível de nossos recursos limitados e nos aproximar de uma verdadeira economia circular."
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Plástico não anti-plástico
p A exportação de plásticos de resina / polímero não processados será proibida a partir de 1º de julho, 2022, sob as novas leis australianas projetadas para eliminar a exportação de resíduos plásticos, papel, vidro e pneus.
p A meta nacional de reciclagem da Austrália é que 70% das embalagens de plástico do país sejam recicladas ou compostadas até 2025, mas um relatório recente descobriu que apenas 9,4% do plástico foi reciclado em 2017–2018.
p Reciclagem e energia limpa é uma das seis prioridades nacionais na Estratégia de Fabricação Moderna do Governo Federal.
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Nanomateriais de alto valor
p A nova abordagem de reciclagem de plástico oferece uma alternativa sustentável para a produção de nanotubos de carbono (CNTs).
p Estes ocos, estruturas cilíndricas têm propriedades eletrônicas e mecânicas excepcionais, com aplicações em uma ampla gama de setores, incluindo armazenamento de hidrogênio, materiais compósitos, eletrônicos, células de combustível e tecnologias biomédicas.
p Nanotubos de carbono estão em demanda crescente, particularmente na indústria aeroespacial e de defesa, onde eles podem facilitar o projeto de peças leves. O mercado global de CNTs foi projetado para atingir US $ 5,8 bilhões até 2027.
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Transformando velho em novo
p O novo método começa com a conversão de resíduos agrícolas ou orgânicos em biochar - uma forma de carvão rica em carbono frequentemente usada para melhorar a saúde do solo.
p O biochar é usado para eliminar contaminantes tóxicos, como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos, conhecido como PAHs - como o plástico residual é dividido em seus componentes de gás e óleo.
p O processo elimina esses contaminantes e converte plásticos em combustível líquido de alta qualidade.
p Ao mesmo tempo, o carbono no plástico é convertido em nanotubos de carbono, que revestem o biochar.
p Esses nanotubos podem ser esfoliados para uso por várias indústrias ou o biochar nano-aprimorado pode ser usado diretamente para remediação ambiental e reforço de solos agrícolas.
p O estudo é o primeiro a usar biochar de baixo custo e amplamente disponível como um catalisador para fazer combustível livre de contaminantes e nanomateriais de carbono de plástico.
p Xá, o Diretor Adjunto (Acadêmico) do Centro de Treinamento ARC para Transformação do Recurso de Biossólidos da Austrália na RMIT, disse, embora o estudo tenha investigado apenas um tipo de plástico, a abordagem seria aplicável a uma variedade de tipos de plástico.
p “Focamos no polipropileno, pois é amplamente utilizado na indústria de embalagens, " ele disse.
p "Embora precisemos fazer mais pesquisas para testar diferentes plásticos, como a qualidade do combustível produzido irá variar, o método que desenvolvemos é geralmente adequado para reciclar quaisquer polímeros - os ingredientes básicos para todos os plásticos. "
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Reator hipereficiente
p O estudo experimental realizado em escala de laboratório também pode ser replicado em um novo tipo de reator hipereficiente que foi desenvolvido e patenteado pela RMIT.
p O reator é baseado em tecnologia de leito fluidizado e oferece uma melhoria significativa na transferência de calor e massa, para reduzir o capital geral e os custos operacionais.
p As próximas etapas para a pesquisa de upcycling envolverão modelagem computacional detalhada para otimizar a metodologia, seguido por testes-piloto no reator.
p A equipe da Escola de Engenharia da RMIT está interessada em colaborar com as indústrias de plásticos e resíduos para promover a pesquisa e investigar outras aplicações potenciais do método de reciclagem.