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Da reciclagem de resíduos plásticos à nanotecnologia... Quer saber como? 

Data: 04 de setembro de 2021.

Autores: Dayenne Braz Corrêa da Silva, Isabele Mello da Silva, Ana Paula Bernardo dos Santos e Lívia Tenório Vilela Cerqueira Crespo.

Ilustradores Marya Luísa Damasceno Oliveira. 

Revisora: Lucineide Lima de Paulo.

     O plástico ainda é um grande problema para a sociedade, pois, mesmo quando descartado de forma adequada, ainda impacta o meio ambiente. De acordo com os dados descritos no site do Ministério do Meio Ambiente, um quinto dos resíduos domésticos é de embalagens plásticas, que correspondem a cerca de 25 mil toneladas – as quais chegam aos lixões diariamente e lotam os aterros sanitários em todo o Brasil. A reciclagem e reutilização desse material pode ajudar na redução da quantidade desses resíduos que demoram cerca de 400 a 450 anos para se decompor na natureza. O descarte feito de maneira adequada ajuda a diminuir os impactos ambientais, mas não soluciona o problema decorrente do acúmulo excessivo dos plásticos nos aterros sanitários, tais como embalagens. 

     Atualmente, existem algumas soluções de tratamento para os resíduos plásticos, tendo como prioridade: prevenção e redução, preparação para reutilização, reciclagem, recuperação de energia e eliminação. Em vista disso, existem técnicas que

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são utilizadas para reciclar diversos plásticos pelo mundo. A reciclagem mecânica e a reciclagem química são exemplos dessas técnicas. Também chamada de secundária, a reciclagem mecânica transforma resíduos plásticos descartados, em grânulos que acabam sendo utilizados na produção de outros materiais, por exemplo, mangueiras, pisos, fibras, entre outros.  De modo geral, as empresas, quando empregam esse método, realizam a separação dos resíduos poliméricos através da diferença de densidade, usando tanques de águas e/ou soluções alcoólicas ou salinas. Já a reciclagem química, também chamada terciária, é aquela em que o procedimento acontece através do reprocessamento de plásticos que são descartados, convertendo-os  em unidades básicas de polímeros e misturas de hidrocarbonetos, que serão reutilizados, por exemplo, como produtos químicos em refinarias. Esses insumos obtidos também podem ser usados no tratamento de misturas plásticas, além de permitir a produção de plásticos novos com a mesma qualidade de um polímero original. Logo abaixo é possível observar (Figura 1) a representação de como é feito o processo da reciclagem química, foco de nossa nanocuriosidade. 

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Figura 1: Processo de reciclagem química
Fonte: https://portais.univasf.edu.br/sustentabilidade/imagens/50442esquemaquimica.png

     Com o desenvolvimento de diversos estudos e pesquisas envolvendo reciclagem, os pesquisadores da Universidade de Swansea (Reino Unido) descobriram que através da reciclagem química do poliestireno de coloração preta, geralmente utilizado em escala global como embalagem de alimentos (Isopor de cor preta) (figura 2), é possível  transformá-lo em matéria-prima para a produção nanotubos de carbono por meio de métodos da deposição catalítica e injeção em reatores. 

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Figura 2: embalagem para alimentos
Fonte: https://distribuidorabaiao.com.br/produto/bandeja-de-isopor-rasa-preta/

     Os nanotubos de carbono são um material com arranjos hexagonais, de alta aplicabilidade tecnológica e com grande potencial nas indústrias elétrica e civil, por isso, hoje eles estão sendo bastante utilizados no dia a dia. Por terem excelentes propriedades mecânicas, elétricas e térmicas, eles têm se mostrado muito potentes em aplicações na nanoeletrônica, como nos sensores bioquímicos, na medicina e principalmente na construção civil, como já mostramos em uma de nossas nanocuriosidades anteriores.
     Tendo em vista que os nanotubos de carbono são excelentes condutores de eletricidade, em circunstâncias especiais, a energia que chega até as cidades pode ser levada através de cabos muito mais finos, leves e extremamente eficientes, acabando então com o problema de perda de energia enfrentado por muitos usuários. Eles são  capazes de transmitir eletricidade de uma forma até mil vezes mais eficiente que os tradicionais fios de cobre.    
     Além das embalagens plásticas, outros resíduos podem ser reciclados para gerar nanotubos de carbono, como os gases que são emitidos através da queima do bagaço da cana-de-açúcar, os resíduos de milho, os pneus e as garrafas PET. Uma equipe de pesquisa da Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP), juntamente com o físico Johner Oliveira Alves, chegou à conclusão de que o processo da queima desses resíduos contribui para a diminuição dos gases poluentes na atmosfera, além de produzir um material extremamente importante e eficaz em sua utilidade. 
     Tanto a produção de nanotubos de carbono através da reciclagem química de embalagens plásticas, quanto a produção dos que são gerados através dos gases provenientes da queima dos materiais citados acima são igualmente importantes para o avanço da sustentabilidade por meio da interação entre reciclagem e nanotecnologia. 
     Segundo o coordenador da pesquisa, em nanotubos, e membro do Instituto de Pesquisa de Segurança Energética da Universidade de Swansea, Alvin White (2019), "os nanotubos de carbono são moléculas minúsculas com incríveis propriedades físicas. A estrutura de um nanotubo de carbono parece um pedaço de tela de galinheiro enrolado em um cilindro. Quando o carbono é organizado dessa forma, ele pode conduzir calor e eletricidade. Essas duas formas diferentes de energia são cada uma delas muito importantes para controlar e usar nas quantidades certas, dependendo das necessidades". 

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Figura 3: nanotubos de carbono
Fonte:https://www.ikerbasque.net/es/noticias/nueva-metodologia-para-producir-nanotubos-de-carbono-de-doble-pared

     É importante ressaltar que ao tratarmos lixos como resíduos, o que de fato são, estamos dando a oportunidade de transformar algo que iria ser inutilizado em seu destino final em algo que pode ser reutilizável e/ou reciclável. Nós, enquanto sociedade, temos o dever de cuidar do meio ambiente com pequenas ações socioambientais que possam contribuir para a preservação do ambiente, tendo em vista as futuras gerações. 
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Fontes:

HAWRYLAK. H. Marcelo; MACÊDO. I. F. Maria; ROCCO. Ana Maria Tecnologia dos nanotubos de carbono: tendências e perspectivas de uma área multidisciplinar. Disponível em: https://www.scielo.br/j/qn/a/5yJnPKkTL9Lp8MDZkV9HJHC/?lang=pt. Acesso em: 12 de ago. de 2021.

 

HEDAYATI, Ali; BARNETT, Chris; SWAN, Gemma; WHITE, Alvin Orbaek. Chemical Recycling of Consumer-Grade Black Plastic into Electrically Conductive Carbon Nanotubes. C, [S.L.], v. 5, n. 2, p. 32, 12 jun. 2019. MDPI AG. http://dx.doi.org/10.3390/c5020032. Acesso em: 12 de ago. 2021.

 

Lixo plástico vira nanotubos de carbono. CORREIO BRAZILIENSE. 29 jul. 2019. Disponível em: https://www.correiobraziliense.com.br/app/noticia/mundo/2019/07/29/interna_mundo,774371/lixo-plastico-vira-nanotubos-de-carbono.shtml. Acesso em: 12 de ago. 2021.

 

LOPES, Jéssica Paula Marim. Valorização de Resíduos Sólidos Plásticos em Nanomateriais de Carbono. 2020. 101 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Engenharia Química, Escola Superior de Tecnologia e Gestão do Instituto Politécnico de Bragança, Bragança, 2020. Disponível em: https://bibliotecadigital.ipb.pt/handle/10198/22879  Acesso em: 14 ago. 2021.

 

LOPPNOW. Stephani. Isopor: é possível reciclar SIM. Plataforma eletrônica Autossustentável. Rio de Janeiro, 24 abr. 2018. Disponível em: https://autossustentavel.com/2018/04/reciclagem-isopor.html. Acesso em: 24 ago. 2021.

 

Nova metodologia para produzir nanotubos de carbono de parede dupla. IKERBASQUE. Basque Foundation for Science, Espanha, 2017. Disponível em: https://www.ikerbasque.net/es/noticias/nueva-metodologia-para-producir-nanotubos-de-carbono-de-doble-pared. Acesso em: 12 de agosto de 2021.

 

MINISTÉRIO DO MEIO AMBIENTE. Qual é o impacto das embalagens no meio ambiente? Brasília, DF: [entre 2005 e  2021]. Disponível em: https://antigo.mma.gov.br/responsabilidade-socioambiental/producao-e-consumo-sustentavel/consumo-consciente-de-embalagem/impacto-das-embalagens-no-meio-ambiente.html. Acesso em 16 de agosto de 2021.

 

SISTEMA FIEP. Tecnologia brasileira transforma gases poluentes em nanotecnologia. Disponível em: http://www.fiepr.org.br/observatorios/biotec-agricola-florestal/FreeComponent21939content219144.shtml. Acesso em: 23 de ago. 2021.

 

SPINACÉ, Márcia Aparecida da Silva; PAOLI, Marco Aurelio de. A tecnologia da reciclagem de polímeros. Química Nova, [S.L.], v. 28, n. 1, p. 65-72, fev. 2005. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s0100-40422005000100014. Acesso em: 16 de agosto de 2021.

 

Transformando lixo plástico em gás hidrogênio e nanotubos de carbono. PROBAG EMBALAGENS ESPECIAIS. 17 out. 2020. Disponível em:  http://probag.com.br/2020/10/17/transformando-lixo-plastico-em-gas-hidrogenio-e-nanotubos-de-carbono/. Acesso em: 12 de agos. 2021.

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