Novas tecnologias de reciclagem atualmente em teste podem permitir plásticos, como embalagens de alimentos de uso único, peças automotivas reforçadas com fibras e espuma de colchão - polímeros que muitas vezes acabam em aterros sanitários ou são incinerados - para ter mais do que apenas uma segunda vida:podem ficar como novos.

Resíduos de plástico são uma preocupação ambiental crescente. Cerca de 60 milhões de toneladas de plásticos são produzidos na Europa todos os anos, enquanto apenas 30% deles são reciclados. De todos os resíduos de plástico já gerados, 79% acabou em aterros sanitários ou como lixo no ambiente natural.

Mas, à medida que a Europa faz a transição para uma economia mais circular, em que os materiais são reutilizados no final de sua vida útil, em vez de jogados fora, melhorias na reciclagem de plástico terão um papel importante.

Medidas recentes postas em prática pela Comissão Europeia devem ajudar a tornar o plástico mais sustentável. Uma estratégia de plásticos adotada em 2018 visa resolver o problema, transformando a forma como os produtos de plástico são projetados, usado e reciclado. Uma meta importante é reciclar 55% das embalagens de plástico até 2030. A embalagem tem uma grande pegada ambiental:cerca de 40% do plástico produzido é usado para embalagens, que normalmente é descartado após o uso.

A embalagem costuma ser feita de diferentes tipos de plástico, o que torna a reciclagem difícil. Alimentos frescos, como carne e queijo, por exemplo, é frequentemente protegido por muitas camadas, como tampas, filmes e bandejas que não sejam feitos do mesmo tipo de plástico. Diferentes plásticos precisam ser separados antes do processamento, pois eles não se misturam bem durante a reciclagem convencional. Mas fazer isso pode ser demorado e caro. Isso significa que esses itens geralmente não são reciclados ou podem ser considerados impossíveis de reciclar.

"Normalmente, eles são depositados em aterro ou, na melhor das hipóteses, incinerado com recuperação de energia, "disse a Dra. Elodie Bugnicourt, líder da unidade de inovação na IRIS Technology Solutions, uma empresa de engenharia em Barcelona, Espanha.

Os compósitos reforçados com fibras muitas vezes enfrentam um destino semelhante. Esses materiais à base de plástico, reforçado com fibras de vidro ou carbono, são usados ​​em várias peças internas e externas de automóveis, de pára-choques a painéis de portas revestidos de tecido. Uma vez que os diferentes materiais são difíceis de separar, eles são normalmente incinerados no final de sua vida.

Segunda vida

Novas tecnologias de reciclagem podem ajudar, no entanto. Como parte de um projeto chamado MultiCycle, A Dra. Bugnicourt e seus parceiros de projeto pretendem expandir um processo patenteado denominado CreaSolv, desenvolvido pelo Fraunhofer Institute em Munique, Alemanha, que pode dar uma segunda vida às embalagens multicamadas e aos compósitos reforçados com fibras.

Usando uma fórmula à base de solvente, diferentes tipos de plástico e fibras são extraídos e separados dissolvendo-os em uma solução. Em seguida, os polímeros - longas cadeias de moléculas que compõem um plástico - são recuperados da solução na forma sólida e remodelados em pelotas de plástico. As fibras recuperadas também podem ser reutilizadas.

Até aqui, o processo mostra benefícios promissores em relação aos métodos existentes. Com a reciclagem mecânica convencional, o plástico normalmente se degrada quando processado, por isso seu uso é limitado. E embora a reciclagem química - uma tecnologia emergente que transforma o plástico de volta em pequenas moléculas, ou monômeros, pode criar plástico de alta qualidade, pode consumir muita energia. Com CreaSolv, o plástico reciclado é de alta qualidade e o processo é mais eficiente. "Recuperamos um polímero em vez de um monômero, o que é uma vantagem porque não precisamos usar energia para polimerizar o material novamente, "disse o Dr. Bugnicourt.

Até aqui, a equipe tem conduzido testes em pequena escala com embalagens multicamadas e compostos para testar o processo. Ao mesmo tempo, eles estão projetando uma planta-piloto em grande escala na Baviera, onde os testes devem começar em julho. O principal desafio será processar em larga escala resíduos compostos por complexas misturas de plásticos, diz o Dr. Bugnicourt.

Integrantes da equipe também vêm desenvolvendo um sistema para monitorar a composição dos resíduos plásticos. Eles querem ser capazes de identificar automaticamente os tipos de plástico e fibra em um produto para que o processo possa ser otimizado com base nos lotes de materiais a serem reciclados.

O Dr. Bugnicourt acredita que o sistema poderia ser instalado em usinas de reciclagem existentes para expandir os tipos de plásticos reciclados. Instalações especializadas também podem ser criadas para processar resíduos industriais. “Alguns fabricantes de embalagens que possuem muitos resíduos pós-industriais de um determinado tipo poderiam investir para ter suas próprias usinas de reciclagem, " ela disse.

Especializado

Melhorar os processos de reciclagem existentes também pode reduzir o impacto ambiental dos tipos de resíduos de plástico que são mais difíceis de reutilizar. Embora certos plásticos comumente usados ​​sejam amplamente reciclados, como PET, que é usado para fazer garrafas de bebidas, plásticos com usos mais especializados geralmente não o são. As barreiras tecnológicas costumam ser as responsáveis.

“As tecnologias podem não estar maduras ou têm o problema de não serem econômicas por falta de desenvolvimento, "disse a Dra. Tatiana Garcia Armingol, diretor do grupo de energia e meio ambiente do centro de pesquisa energética CIRCE em Zaragoza, Espanha.

A Dra. Garcia Armingol e seus colegas estão demonstrando maneiras de aumentar a taxa de recuperação de certos plásticos difíceis de reciclar como parte do projeto POLYNSPIRE. Eles estão se concentrando em poliamidas - plásticos usados ​​em peças de automóveis, como engrenagens e airbags - e poliuretanos - espuma flexível usada em produtos como colchões e carpetes.

A equipe acredita que a reciclagem convencional pode ser melhorada para aumentar a qualidade do plástico reciclado. Para fazer isso, eles estão investigando duas tecnologias:adicionar vitrímeros - um tipo relativamente novo de plástico que é resistente e maleável - além de incorporar irradiação de alta energia. “Ambas as tecnologias têm como objetivo principal aumentar a resistência dos materiais reciclados e melhorar suas propriedades para que possam ser usados ​​em aplicações de alta exigência, "disse o Dr. Garcia Armingol.

Outras inovações que estão explorando podem melhorar a reciclagem de produtos químicos. A tecnologia tem um enorme potencial para atingir uma economia circular, pois permite que o plástico seja continuamente reciclado, mantendo sua qualidade. No entanto, sua pegada ambiental pode ser reduzida. O uso de microondas ou materiais magnéticos inteligentes, por exemplo, poderia reduzir a quantidade de energia necessária para gerar calor para a polimerização, onde os monômeros produzidos no processo de reciclagem são unidos para formar as longas cadeias de moléculas que compõem o plástico.

"A reciclagem química (convencional) pode ter um alto impacto ambiental, "disse o Dr. Garcia Armingol." Um dos nossos principais objetivos é demonstrar que pode ser eficaz em termos de custos e amigo do ambiente. "

Semi-industrial

Até aqui, a equipe está testando as tecnologias propostas no laboratório. Agora estão se preparando para a fase de engenharia do projeto, onde vão mostrar que são viáveis ​​em escala semi-industrial. Eles estão atualmente trabalhando nas etapas de pré-tratamento e purificação da reciclagem.

A próxima etapa do projeto será mostrar que o plástico produzido com essas tecnologias tem qualidade suficiente para substituir o material virgem. A Dra. Garcia Armingol e seus colegas se concentrarão em algumas aplicações, como peças automotivas, onde há requisitos de qualidade rigorosos, e colchões.

Trabalhar em estreita colaboração com parceiros industriais do setor automotivo e empresas químicas e de gerenciamento de resíduos também será fundamental para a adoção de suas tecnologias. “É muito relevante para nós ter um feedback do setor industrial sobre suas necessidades e expectativas, "disse o Dr. Garcia Armingol." Queremos demonstrar que é possível ter uma economia circular no setor de plásticos. "