Perguntas e Respostas:Os resíduos plásticos são um problema global, mas a reciclagem de carbono pode ajudar
Fechar o ciclo do carbono para remover as emissões de gases de efeito estufa (GEE) CO2. Crédito:Nature Reviews Chemistry (2024). DOI:10.1038/s41570-024-00587-1 As indústrias pesadas, como a aviação e a indústria química, contribuem para cerca de 20% das emissões globais de gases com efeito de estufa nos EUA e continuarão a depender de combustíveis fósseis.
Enquanto os cientistas exploram continuamente formas de reduzir a utilização de combustíveis fósseis nestes setores, Oana Luca, professora assistente do Departamento de Química da Universidade do Colorado Boulder, explora tecnologias como a reciclagem e a captura de carbono para evitar que o carbono acabe no ambiente.
Luca e os seus colaboradores publicaram recentemente um relatório sobre a redução das emissões de carbono através da reciclagem de carbono nestas indústrias difíceis de eletrificar. O roteiro apareceu em 1º de maio na revista Nature Reviews Chemistry .
“Produzimos muitos materiais novos para sustentar a nossa vida moderna, mas a maioria deles acaba em aterros sanitários. Precisamos reinventar formas de recuperar e reutilizar esses materiais para que cada átomo de carbono possa ser usado várias vezes”, disse Luca.
Luca, que também é membro do Renewable &Sustainable Energy Institute, dá a sua opinião sobre a descarbonização, a sua investigação em reciclagem de plástico e a importância de fechar o ciclo do carbono.
Por que alguns desses setores são difíceis de descarbonizar?
A mudança de combustíveis fósseis é geralmente difícil devido a práticas arraigadas. É preciso muito tempo e esforço para desenvolver tecnologias que possam utilizar combustíveis alternativos, como solar ou eólico, de forma tão eficiente quanto os métodos atuais. Por exemplo, os veículos eléctricos utilizam um motor eléctrico em vez do motor convencional nos veículos a gás. Portanto, a barreira para a adoção é bastante alta.
Como a reciclagem está relacionada à eletrificação?
Em geral, a electrificação é o processo de mudança de combustíveis fósseis para fontes de energia alternativas. A reciclagem pode converter resíduos plásticos em combustíveis, que podem ser usados para alimentar outras coisas e evitar que o carbono entre na atmosfera.
Apesar dos esquemas generalizados de reciclagem de plástico serem implementados em todo o país, muitos dos resíduos plásticos ainda acabarão em aterros sanitários. Isto ocorre em grande parte porque não temos a tecnologia necessária para reciclar plásticos de forma eficiente. Produzimos esses materiais, que possuem ótimas propriedades, em escala, mas o ritmo de reciclagem não acompanha.
O relatório serve como um roteiro para “fechar o ciclo do carbono”. Como é um ciclo do carbono?
Imagine uma camiseta típica, como uma que você, eu e a maioria das pessoas provavelmente possuímos. Provavelmente é feito de náilon, que é um tipo de polímero. A camisa passou por um longo processo de produção onde pequenos produtos químicos moleculares são combinados para formar produtos químicos maiores, que são então montados em fibras. As fibras são tecidas em tecidos e eventualmente transformadas em camisetas.
Quando nos cansamos da camisa, ou ela está gasta, jogamos no lixo ou doamos. Mas no final das contas, a camisa vai acabar em um aterro sanitário.
E se houver a opção de levar a camisa a uma instalação para recuperar os materiais à base de carbono de que é feita e usá-los para fazer uma camisa nova? Esta é a aparência de um modelo circular. Neste modelo, o carbono da camisa não vai apenas para o meio ambiente, mas também é reciclado.
Como reciclamos atualmente?
O método mais comum de reciclagem de materiais orgânicos, incluindo plásticos, é chamado de reciclagem mecânica. Para reciclar uma garrafa plástica de água, a garrafa é aquecida, derretida e depois empurrada através de moldes para fazer tubos ou folhas. Esses produtos são de qualidade inferior e não são mais recicláveis. Portanto, mesmo na melhor das hipóteses, quando a sua garrafa for realmente reciclada, o plástico só poderá ser reutilizado uma vez. É mais como downcycling do que reciclagem.
Outro método de reciclagem é queimar os plásticos e usar a energia da combustão como energia. Mas durante esse processo, estão a ser produzidas grandes quantidades de dióxido de carbono e outros gases com efeito de estufa.
Como podemos inovar o processo?
Aqui no meu laboratório, usamos eletricidade para quebrar os plásticos em seus blocos moleculares sem alterar suas propriedades ou liberar dióxido de carbono. Isto permite-nos começar a pensar em como reconstruir as garrafas de água ou t-shirts com estas matérias-primas moleculares.
O que você espera alcançar com este relatório?
Precisamos reinventar a forma como consumimos, conservamos e reutilizamos os materiais que nos rodeiam. Precisamos ser responsáveis por onde os materiais vão parar.
Esperamos também encorajar cientistas, engenheiros, economistas e cientistas sociais a trabalharem em conjunto e a encontrarem novas ideias para fechar o ciclo do carbono. Será necessária uma aldeia para permitir que algumas destas tecnologias de que falámos se desenvolvam e sejam integradas numa economia circular.
Estou muito animado em compartilhar que acabamos de receber uma bolsa da CU para trabalhar em um projeto chamado Polímeros para uma Terra Sustentável (POSE). Liderado por Wei Zhang, presidente do Departamento de Química da CU Boulder, espero resolver o problema do plástico junto com professores de seis departamentos da CU Boulder e do Laboratório Nacional de Energia Renovável
O meu grupo concentrar-se-á em tornar a reciclagem mais eficiente, enquanto outros grupos trabalharão na reformulação dos plásticos tendo em mente a reciclagem e a reutilização.
