Cientistas transformam lixo plástico de carros em grafeno

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Imagem: Ford Motor Company/Universidade de Rice
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Uma equipe de pesquisadores da Universidade Rice em Houston, nos Estados Unidos, desenvolveu um método inédito de reciclagem de resíduos plásticos automotivos que, além de solucionar um grave problema ambiental, resultou em um método ecológico, e de baixo custo, para produzir grafeno. Esse material, por sua vez, pode ser reutilizado pela indústria automotiva.

A eliminação do plástico existente em veículos descartados tem se transformado em um pesadelo para autoridades do mundo inteiro. Como cada carro contém entre 200 e 350 kg de polímeros sintéticos, estima-se a existência de mais de um trilhão de quilos de resíduos desses materiais em aterros sanitários do planeta.

A grande dificuldade para reciclar esses polímeros é a sua resistência, pois a maior parte é constituída pelo chamado plástico de engenharia cuja reutilização tem sido inviável até agora. Isso porque os processos de reprocessamento existentes demandam a separação de diferentes tipos de resina, um método considerado caro.

Resíduos plásticos de veículos usados na reciclagem em grafeno. (Fonte: Universidade de Rice/Divulgação)Resíduos plásticos de veículos usados na reciclagem em grafeno. (Fonte: Universidade de Rice/Divulgação)Fonte:  Wyss et al./Nature Communications Engineering 

A produção do grafeno flash

Autor sênior do estudo, o químico James Tour já havia demonstrado, em janeiro de 2020, um processo de transformar lixo em grafeno, utilizando um breve pulso de energia – “o flash Joule” – que aquece o material a 5.000º C em apenas 10 milissegundos. Cotado entre US$ 60 mil a US$ 200 mil por tonelada, o grafeno é um aditivo importante para alguns plásticos veiculares, usado para aumentar a resistência e absorver ruídos.

Além de dispensar a separação ou a triagem dos polímeros, solventes, fornos ou água, a infraestrutura utilizada pelos pesquisadores para aquecer o carbono e transformá-lo em grafeno é de baixo custo. No experimento, foram utilizados componentes diversos de picapes Ford F-150, como revestimentos de portas, para-choques, juntas, carpetes e assentos.

O “grafeno flash” então produzido foi usado no aprimoramento de compostos de espuma de poliuretano, revelando um desempenho semelhante ao grafeno produzido pela Ford. Esse novo composto de grafeno feito a partir de plástico foi submetido a um “reflash” Joule para gerar mais grafeno. O objetivo é demonstrar a reciclagem contínua de compósitos refinados com a nova técnica.

ARTIGO - Nature Communication Engineering - DOI: 10.1038/s44172-022-00006-7O.