OS PLÁSTICOS SOB AS NOVAS PERSPECTIVAS DA INOVAÇÃO

Você já pensou se os resíduos plásticos que você gera pudessem ser convertidos em combustível ou em outros tipos de plásticos? Conheça algumas das novas tendências da Engenharia Química no que diz respeito a esse fantástico mundo dos plásticos.

A Engenharia Química é tão ampla que falar de inovação parece uma missão impossível, dadas as diversas vertentes de pesquisa, ligadas aos mais diferentes setores. Apesar da árdua tarefa, resolvi limitar um pouquinho o tema e falar em inovação em termos de plásticos.

Não é novidade que os plásticos são uma das maiores invenções da Engenharia Química. Eles estão por todo o lado. E apesar de todo o avanço alcançado com a sua descoberta para as mais diversas aplicações e de todas as melhorias que já foram feitas desde então, também não é de se espantar que grandes esforços da Engenharia Química estejam voltados para inovações nesse setor.

 Um dos grandes problemas dos plásticos diz respeito ao seu ciclo de vida. Para começar, a maior parte dos plásticos convencionais que conhecemos hoje ainda são oriundos de petroquímicos; portanto, derivados do petróleo. Mas pode-se dizer que um dos principais problemas dos plásticos é o seu descarte, visto que os plásticos demoram anos para se decompor, além dos problemas já conhecidos de descarte inapropriado em rios, lagos e mares, que geram riscos à vida marinha.

Algumas das soluções são relativamente conhecidas, como a busca por plásticos derivados de matérias-primas renováveis, como o famoso polietileno verde da Braskem. Entretanto, uma característica importante do polietileno verde é que, embora seja derivado de matéria-prima renovável, ele não é biodegradável.

Por isso, algumas empresas, como a Purac, foram além e produzem o biopolímero classificado como poliácido lático. Pelo fato de o ácido lático ser obtido a partir de fermentação, o polímero resultante é biodegradável. Esse biopolímero tem sido utilizado em uma grande variedade de aplicações nos mais diversos setores industriais, incluindo setores de embalagem, têxtil, de eletrônicos, e automotivo.

Essas alternativas, embora já mais conhecidas e de certa forma consolidadas, ainda representam um percentual relativamente pequeno da quantidade total de plásticos consumidos mundialmente.

Sendo assim, alternativas têm surgido, abordando o problema de outra forma. Conforme mencionado, um dos maiores problemas dos plásticos é seu descarte. E se ao invés de procurar formas de tornar o plástico biodegradável, fossem buscadas alternativas para sua reciclagem? Dessa forma, além de evitar o descarte, também reduziria o consumo de matéria-prima para produzi-lo. Aí você vai dizer: reciclagem de plásticos já existe. Sim, é verdade, mas embora alguns plásticos sejam facilmente reciclados, a reciclagem mecânica tradicional como conhecemos não é assim tão simples quanto parece.

Em primeiro lugar, nem todos os plásticos podem ser reciclados pelos métodos tradicionais. Além disso, uma das maiores dificuldades quanto à chamada reciclagem mecânica é a necessidade de triagem, já que plásticos diferentes muitas vezes não podem ser reciclados juntos. Por exemplo, a reciclagem de PVC é um grande desafio, pela complexidade dos diferentes materiais presentes.

Com base nisso, surgiu a ideia da reciclagem química de plásticos, que consiste na quebra dos plásticos em moléculas menores (processo denominado craqueamento), que podem ser utilizadas tanto como building-blocks na indústria petroquímica quanto como combustíveis. Existem diversas tecnologias, incluindo craqueamento térmico (também denominado de pirólise), hidrocraqueamento (na presença de hidrogênio) e craqueamento catalítico.

No craqueamento térmico, os resíduos sólidos plásticos são submetidos a altas temperaturas (entre 350 e 900oC). Além de ser um processo muito intenso em energia, há uma larga gama de produtos gerados, o que reduz a quantidade de produtos gerados dentro da faixa de interesse para os combustíveis. Portanto, como alternativa mais promissora para esse processo, está o craqueamento catalítico, que reduz a gama de produtos gerados e reduz as temperaturas necessárias.

A maior vantagem da reciclagem química é eliminar um doa maiores gargalos da reciclagem mecânica, já que os resíduos plásticos podem, na maior parte das vezes, serem enviados diretamente ao processo, sem necessidade de processos de triagem, limpeza e moagem dos plásticos.

Um esquema geral e simplificado de um processo de pirólise de plásticos para convertê-los em combustíveis é mostrado na Figura 1.

Figura 1.  Esquema simplificado do processo de pirólise para conversão de plásticos a combustíveis (Fonte:[4]).

Esse processo, que apresenta variações de empresa para empresa, já é utilizado por algumas empresas ao redor do mundo e permite, inclusive, a reciclagem de plásticos como o PVC. Um dos processos mais importantes de reciclagem química é o desenvolvido pela empresa BP. Por acontecer em um loop fechado, o ácido clorídrico gerado pelo PVC em altas temperaturas é neutralizado dentro do próprio processo ao entrar em contato com um absorvente sólido (identificado na Figura 2 como lime absorber). Aproximadamente 85% dos plásticos que entram no processo são convertidos em combustível líquido e o restante é convertido em gás, composto principalmente de etileno e propileno, monômeros de grande interesse para a indústria petroquímica. Um esquema simplificado do processo pode ser visto na Figura 2.

Figura 2.  Esquema simplificado do processo de pirólise desenvolvido pela BP em loop fechado (Fonte: [1]).

Para se ter mais uma ideia da importância da reciclagem do PVC e de sua dificuldade, a empresa VinyLoop, localizada na cidade de Ferrara, na Itália, uma joint-venture das empresas INOVYN e  Serge Ferrari, desenvolveu um processo inovador à base de solventes e também em loop fechado para reciclar esse tipo de plástico. A Figura 3 mostra um esquema do processo.

Figura 3.  Esquema do processo de reciclagem de PVC desenvolvido pela empresa VyniLoop(Fonte: [5]).

Apesar de parecerem simples, entretanto, esses processos ainda exigem muito trabalho de otimização. Por isso, se você também é um apaixonado pelo mundo dos plásticos e acredita que é possível utilizá-los de uma maneira mais inteligente e menos nociva ao meio ambiente, existem diversas possibilidades de atuação.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

[1] CHAKRADHARI, SHEELA ; SAHU, GOPAL; KUMAR SEN, PRAKASH; SHARMA, RITESH e BOHIDAR SHAILENDRA. Review on Fuel Oil Production from in Plastic Wastes International. Journal of Science, Engineering and Technology Research (IJSETR), v. 4 (11), 2015.

[2] CORBION. Disponível em: <http://www.corbion.com/bioplastics/pla-markets> [Acesso em 20 de março de 2016].

[3] PANDA, ACHYUT, K; SINGH, R.K. e MISHRA, D.K. Thermolysis of waste plastics to liquid fuel A suitable method for plastic waste management and manufacture of value added products—A world prospective. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 14, 2010.

[4] PATNI, NEHA; SHAH, PALLAV; AGARWAL, SHRUTI e SINGHAL, PIYUSH. Alternate Strategies for Conversion of Waste Plastic to Fuels.ISRN Renewable Energy, 2013.

[5] VINYLOOP. Disponível em: <http://www.vinyloop.com/en/the-vinyloop-process-en.html>[Acesso em 30 de abril de 2017].

Clarissa Alves Biscainho

Assessora de conteúdo da BetaEQ, estudante da IFP School

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