p As pessoas viviam sem plástico até o século passado ou mais, mas a maioria de nós acha difícil imaginar como. p Os plásticos agora estão em toda parte em nossas vidas, fornecendo conveniência de baixo custo e outros benefícios em inúmeras aplicações. Eles podem ser moldados para quase qualquer tarefa, de filmes finos a brinquedos infantis macios e componentes básicos. Eles se mostraram vitais na medicina e foram fundamentais no esforço global para retardar a propagação da pandemia COVID-19 nos últimos 16 meses.

p Os plásticos parecem indispensáveis ​​hoje em dia.

p Infelizmente, para o longo prazo, eles também são quase indestrutíveis. Nosso planeta agora carrega o peso de mais de sete bilhões de toneladas de plásticos, com mais sendo produzidos a cada dia. Um fluxo cada vez maior de resíduos obstrui nossos aterros sanitários, polui nossos cursos de água e representa uma crise urgente para o nosso planeta.

p Quatro cientistas publicaram um apelo à ação em uma nova edição da Ciência , dedicado ao problema dos plásticos.

p Em um artigo introdutório abrangente, os cientistas, incluindo dois da Universidade de Delaware, um do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley na Califórnia e outro da Universidade de Sheffield no Reino Unido - pede uma mudança fundamental na forma como os plásticos são projetados, produzido, usado e reutilizado.

p O objetivo final:projetar, adotar e garantir um ciclo de vida "circular" para plásticos que não conduza a um aterro sanitário ou a um oceano ou à beira de uma estrada, mas para uma longa vida de uso quase infinito e reutilização dos valiosos recursos e aplicativos que eles representam.

p Isso requer novas abordagens para a química, Engenharia, processo industrial, política e colaboração global, de acordo com os co-autores LaShanda T.J. Korley, diretor do Centro de Inovação de Plásticos (CPI) da Universidade de Delaware e investigador principal de Parcerias da National Science Foundation (NSF) para Pesquisa Internacional e esforço de educação em Materiais e Sistemas Bioinspirados; Thomas H. Epps da UD, III, co-diretor da CPI, principal investigador de um esforço da NSF Growing Convergence Research (GCR) em gestão do ciclo de vida de materiais e diretor do Center for Hybrid, Ativo, e Materiais Responsivos (CHARM) na UD; Brett A. Helms, da Fundição Molecular do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, na Califórnia; e Anthony J. Ryan, do Grantham Center for Sustainable Futures da University of Sheffield, no Reino Unido.

p "O dilema dos resíduos de plásticos é um desafio global que requer intervenção urgente e um esforço conjunto que conecte parceiros em toda a indústria, acadêmico, financeiro, e setores governamentais apoiados por investimentos significativos em sustentabilidade, " eles escrevem.

p É uma tarefa difícil que inclui atenção à reciclagem, "upcycling" (reutilização de materiais em novas formas de valor agregado), desenvolvimento de novos materiais e reconhecimento das necessidades das comunidades com poucos recursos.

p "Não existe uma solução única para todos, "disse Korley, Distinto Professor de Ciência e Engenharia de Materiais na UD, que passou sua carreira desenvolvendo novos plásticos com propriedades específicas. "A forma como as pessoas vivem com o lixo e como eles reciclam é muito diferente. Viajar pela Europa destacou o grande contraste no uso de plásticos descartáveis, tais como canudos e talheres em comparação com os EUA em todos os EUA, cidades e municípios dentro de um único estado podem fazer as coisas de forma diferente. "

p Receitas complexas são usadas em muitos plásticos, Korley disse, e muitas vezes incluem vários tipos de polímeros e outros aditivos. Cada componente pode complicar os esforços de reciclagem ou tornar a reciclagem impossível, é por isso que os recicladores aceitam alguns tipos de plástico e recusam outros.

p Mas como os plásticos podem ser projetados de forma que todos os seus componentes possam ser desconstruídos para uso futuro em outros produtos?

p Este é o desafio do CPI, que Korley dirige. Seu foco está na "reciclagem" de plásticos - encontrando maneiras de transformar resíduos de plástico em materiais valiosos, como combustíveis e lubrificantes. Os pesquisadores usam catálise e enzimas para reconstituir alguns tipos de plástico, como o polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE) e poliestireno / isopor, os tipos de plásticos usados ​​em jarros de leite, frascos de shampoo, sacos de sanduíche, xícaras de café, Sacos de mercearia e embalagens para alimentos.

p "Diferentes propriedades de materiais requerem o uso de diferentes polímeros, misturas e aditivos, que contribui para a complexidade e hierarquia dos resíduos, "Korley disse.

p o Ciência o papel aborda isso e muito mais, com uma urgência que reflete os perigos reais e presentes para um planeta sufocado por plásticos descartados que não vão a lugar nenhum tão cedo.

p Algumas dessas realidades são realmente sombrias. Pegue a garrafa de água de plástico que ajudou a matar sua sede depois de uma corrida matinal há cinco anos, por exemplo. Provavelmente estará conosco - em algum lugar - por mais 395 anos. A lenta deterioração também não nos ajuda. Os cientistas descobriram que minúsculos micro bits de plástico desgastado são predominantes na água que bebemos e nos alimentos que comemos.

p Menos de 10% dos resíduos plásticos são reciclados e menos de 1% será reciclado mais de uma vez. Cerca de 12% serão incinerados. Milhões de toneladas de plástico descartado acabam em redemoinhos gigantes de detritos no oceano e o resto se acumula em aterros sanitários, afunda em leitos de rios ou fica nas margens de estradas em todo o mundo.

p Mas Helms, um co-autor do Lawrence Berkeley National Lab, fazia parte da equipe que criou um plástico de última geração chamado PDK (polidicetoenamina), que pode ser reduzido de volta às suas partes moleculares e remontado conforme necessário.

p "Estamos em um ponto crítico em que precisamos pensar sobre a infraestrutura necessária para modernizar as instalações de reciclagem para a futura separação e processamento de resíduos, "Helms disse depois que o novo material foi anunciado." Se essas instalações foram projetadas para reciclar ou reciclar PDK e plásticos relacionados, então seríamos capazes de desviar com mais eficácia o plástico dos aterros e dos oceanos. Este é um momento emocionante para começar a pensar sobre como projetar materiais e instalações de reciclagem para permitir plásticos circulares. "

p Os blocos de construção de plásticos - monômeros - são feitos de elementos, incluindo carbono, hidrogênio, oxigênio, azoto, cloro e enxofre. Esses monômeros são ligados por ligações químicas para se tornarem polímeros, que pode ser usado na formação de plásticos a serem trabalhados em várias formas para muitos usos diferentes.

p O valor de todos esses recursos é perdido em aplicativos de uso único, disse o Ryan de Sheffield. Ele chama isso de "verdade conveniente" - a conveniência e o custo barato de tais produtos os tornam atraentes para os consumidores, sem reconhecer o valor e custo inerentes ao planeta. As estratégias de marketing que afirmam que certos produtos plásticos são "verdes" e biodegradáveis ​​para atrair consumidores bem-intencionados são especialmente preocupantes para ele.

p "Cínica 'lavagem verde' é o maior problema para a sustentabilidade dos plásticos, "disse ele." Então, eu estava muito ansioso para trabalhar com LaShanda e Thomas nisso. Eu os conheço desde que eram Ph.D. alunos. "

p Com inovação e colaboração como pilares dos novos centros, eles co-dirigem - o Departamento de Energia dos EUA de Korley e o CHARM e GCR apoiados pela NSF da Epps, Korley e Epps, o Professor Distinto Allan e Myra Ferguson de Engenharia Química e Biomolecular, estão na vanguarda dos esforços para estender a vida útil dos plásticos derivados do petróleo e bio e / ou colocá-los em um caminho circular que vai desde a produção até o primeiro uso e sua reconstituição para sempre.

p Ryan disse que vê uma "economia circular" como crítica. Ele vê o valor da reciclagem, reciclagem e desenvolvimento de novos materiais, mas nenhum é uma "bala de prata". Abordar o dilema dos plásticos requer o reconhecimento do verdadeiro valor dos plásticos.

p "Uma solução é algo em que os Estados Unidos não são muito bons - regulamentos, política e tributação, "disse ele." Não há uma resposta fácil para o problema dos plásticos. Um mercado desenfreado não vai fornecer isso.

p "Para todas essas questões em que a ciência, a engenharia e a sociedade se cruzam, a resposta é sempre:é complicado. "

p Uma perspectiva mais precisa, na visão de Ryan, é ver o problema dos plásticos como relacionado ao problema da mudança climática, sem permitir que seja uma distração.

p “A mudança climática é uma verdade inconveniente e invisível, "ele disse." Você não pode ver o que está causando isso e você não pode ver o dióxido de carbono na atmosfera. Você não associa dirigir até a loja com mudanças climáticas.

p "Você associa as coisas com resíduos de plástico - e essa é uma verdade conveniente. Não temos problemas em pegar combustíveis fósseis e transformá-los em plásticos. Mas agora precisamos cuidar desse plástico precioso. Não apenas jogue fora. É muito barato. Por causa do problema de poluição, precisamos dar a ele um preço artificialmente alto. "

p Os dados de análise do ciclo de vida são essenciais para a tomada de decisões baseadas em evidências, Ryan disse, e consumidores e legisladores não podem fazer isso sozinhos. Eles precisam de profissionais para discriminar os custos e benefícios e explicar as opções.

p "É muito mais complexo do que a maioria das pessoas está disposta a considerar, " ele disse.

p O apelo à ação é abrangente.

p “Para alcançar um futuro mais sustentável, integração não apenas de considerações tecnológicas, mas também análise de patrimônio, comportamento do consumidor, demandas geográficas, reforma da política, avaliação do ciclo de vida, alinhamento de infraestrutura, e as parcerias da cadeia de suprimentos são vitais, "disseram os autores.

p Korley disse que vê uma paixão crescente por este desafio assustador.

p "Essas iniciativas geram entusiasmo entre nossos alunos - ensino médio, graduação e pós-graduação e nossos pós-doutorandos, "ela disse." As pessoas são apaixonadas por fazer algo para melhorar o mundo. E eles podem falar com sua avó ou sobrinha ou sobrinho e explicar por que o trabalho que estão fazendo é importante. "