Pesquisadores reciclam plástico que antes não podia ser reciclado

O PVC, ou policloreto de vinila, é um dos plásticos mais produzidos nos Estados Unidos e o terceiro maior do mundo.

O PVC compõe um grande número de plásticos que usamos diariamente. Grande parte do plástico usado em equipamentos hospitalares – tubos, bolsas de sangue, máscaras e similares – é PVC, assim como a maior parte dos canos usados ​​no encanamento moderno. Os caixilhos das janelas, guarnições domésticas, revestimentos e pisos são feitos ou incluem PVC. Abrange a fiação elétrica e inclui materiais como cortinas de chuveiro, tendas, lonas e roupas.

Além disso, sua taxa de reciclagem nos Estados Unidos é de 0%.

Agora, pesquisadores da Universidade de Michigan, liderados pela primeira autora do estudo, Danielle Fagnani, e pela investigadora principal, Anne McNeil, descobriram uma maneira de reciclar quimicamente o PVC em material utilizável. A coisa mais fortuita sobre o estudo? Os pesquisadores encontraram uma maneira de usar ftalatos plastificantes – um dos componentes mais nocivos do PVC – como mediador da reação química. Seus resultados são publicados na revista Nature Chemistry.

“O PVC é o tipo de plástico com o qual ninguém quer lidar porque tem os seus próprios problemas”, disse Fagnani, que concluiu um trabalho de pós-doutoramento no Departamento de Química da UM. “O PVC geralmente contém muitos plastificantes, que contaminam tudo no fluxo de reciclagem e geralmente são muito tóxicos. Ele também libera ácido clorídrico muito rapidamente com algum calor.”

O plástico geralmente é reciclado derretendo-o e reformando os materiais de qualidade inferior em um processo chamado reciclagem mecânica. Mas quando o calor é aplicado ao PVC, um de seus principais componentes, chamados plastificantes, sai do material com muita facilidade, diz McNeil.

Eles podem então deslizar para outros plásticos no fluxo de reciclagem. Além disso, o ácido clorídrico é facilmente liberado do PVC com o calor. Pode corroer o equipamento de reciclagem e causar queimaduras químicas na pele e nos olhos, o que não é ideal para os trabalhadores da usina de reciclagem.

Além disso, os ftalatos – um plastificante comum – são desreguladores endócrinos altamente tóxicos, o que significa que podem interferir no hormônio da tireoide, nos hormônios do crescimento e nos hormônios relacionados à reprodução em mamíferos, incluindo humanos.

Então, para encontrar uma forma de reciclar o PVC que não exigisse calor, Fagnani começou a explorar a eletroquímica. No caminho, ela e a equipe descobriram que o plastificante que apresenta um dos maiores desafios da reciclagem poderia ser usado no método de quebra do PVC. De fato, o plastificante melhora a eficácia do método e o método eletroquímico resolve o problema do ácido clorídrico.

“O que descobrimos é que continua a liberar ácido clorídrico, mas em uma taxa muito mais lenta e controlada”, disse Fagnani.

O PVC é um polímero com um esqueleto de hidrocarboneto, diz Fagnani, composto de ligações simples carbono-carbono. Um grupo de cloro está ligado a cada grupo de carbono. Se ativado com calor, o ácido clorídrico é rapidamente liberado, resultando em uma dupla ligação carbono-carbono ao longo da estrutura do polímero.

Mas a equipe de pesquisa usa eletroquímica para introduzir um elétron no sistema, dando-lhe uma carga negativa. Isso quebra a ligação carbono-cloreto e dá origem a um íon cloreto carregado negativamente. Como os pesquisadores usam eletroquímica, eles podem medir a taxa na qual os elétrons são alimentados no sistema, que controla a rapidez com que o ácido clorídrico é produzido.

O ácido pode ser usado pelas indústrias como reagente para outras reações químicas. Os íons cloreto também podem ser usados ​​para clorar pequenas moléculas chamadas arenos. Esses arenos podem ser usados ​​em componentes farmacêuticos e agrícolas. O material permanece do polímero, para o qual McNeil diz que o grupo ainda está procurando um uso. Fagnani diz que o estudo mostra como os cientistas podem pensar em reciclar quimicamente outros materiais difíceis.

“Vamos ser estratégicos com os aditivos que estão nas formulações dos plásticos. Vamos pensar em uso e fim de uso de uma perspectiva aditiva”, disse Fagnani, que agora é pesquisador da Ashland, empresa focada em a fabricação de aditivos especiais biodegradáveis ​​para bens de consumo, como detergentes para a roupa, protetores solares e xampus. “Os atuais membros do grupo estão tentando melhorar ainda mais a eficiência desse processo.”

O laboratório de McNeil concentrou-se no desenvolvimento de maneiras de reciclar quimicamente diferentes tipos de plásticos. Decompor os plásticos em suas partes constituintes poderia produzir materiais não degradados que a indústria poderia incorporar de volta à produção.

“É uma falha da humanidade ter criado esses materiais incríveis que melhoraram nossas vidas de tantas maneiras, mas ao mesmo tempo ser tão míope que não pensamos no que fazer com o lixo”, disse McNeil. “Nos EUA, ainda estamos presos a uma taxa de reciclagem de 9%, e é apenas para alguns tipos de plástico. E mesmo para os plásticos que reciclamos, são polímeros de qualidade cada vez menor. Nossas garrafas de bebida nunca são garrafas de bebida. novamente. Eles se tornam um tecido ou um banco de parque, que acaba em um aterro sanitário.”

fonte:https://www.quimica.es/noticias/1178759/los-investigadores-reciclan-el-plstico-que-antes-no-se-poda-reciclar.html