Investigadores de Waterloo transformam resíduos de plástico em vinagre
A reação tem lugar na água, o que a torna particularmente relevante para combater a poluição por plásticos em ambientes aquáticos
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Investigadores da Universidade de Waterloo descobriram uma forma de transformar resíduos de plástico em ácido acético, o principal ingrediente do vinagre, utilizando a luz solar.
Wei Wei, estudante de doutoramento da Universidade de Waterloo, que liderou a investigação, no laboratório a trabalhar na reciclagem de plásticos.
University of Waterloo
A descoberta oferece uma nova abordagem promissora para reduzir a poluição por plásticos através da fotocatálise, criando simultaneamente um produto químico útil e de valor acrescentado através de um processo inspirado na natureza.
"O nosso objetivo era resolver o desafio da poluição plástica convertendo os resíduos de microplástico em produtos de elevado valor utilizando a luz solar", afirmou o Dr. Yimin Wu, professor de engenharia mecânica e mecatrónica e Presidente da Cátedra da Família Tang em Novos Materiais Energéticos e Sustentabilidade.
A investigação foi conduzida pelo estudante de doutoramento de Waterloo, Wei Wei, sob a orientação de Wu, com o apoio inicial de um fundo de sementes conjunto do Instituto de Nanotecnologia de Waterloo e do Instituto da Água.
Os resíduos plásticos, nomeadamente os microplásticos, foram encontrados em muitos dos ecossistemas do planeta, suscitando preocupações quanto às ameaças à vida terrestre e marinha, bem como à saúde humana.
Para resolver este problema, a equipa desenvolveu uma fotocatálise em cascata de inspiração biológica utilizando átomos de ferro incorporados em nitreto de carbono, à semelhança da forma como certos tipos de fungos decompõem a matéria orgânica utilizando enzimas.
Quando exposto à luz solar, o material desencadeia uma série de reacções químicas que transformam os polímeros de plástico em ácido acético com elevada seletividade. A reação tem lugar na água, o que a torna particularmente relevante para combater a poluição por plásticos em ambientes aquáticos.
O ácido acético é amplamente utilizado na produção alimentar, no fabrico de produtos químicos e em aplicações energéticas. O estudo mostra que pode ser produzido a partir de resíduos plásticos comuns, incluindo PVC, PP, PE e PET, e permanece eficaz em composições plásticas mistas.
Este facto torna a abordagem adequada aos fluxos de resíduos do mundo real, oferecendo uma alternativa promissora à incineração de plásticos, e pode apoiar abordagens mais circulares à utilização de materiais, proporcionando simultaneamente uma nova estratégia para a reciclagem de plásticos.
"Tanto de uma perspetiva empresarial como social, os benefícios financeiros e económicos associados a esta inovação parecem promissores", afirmou Roy Brouwer, diretor executivo do Water Institute e coautor do artigo que apoia a análise técnico-económica.
"Este método permite que a energia solar abundante e gratuita decomponha a poluição plástica sem adicionar mais dióxido de carbono à atmosfera", afirmou Wu.
As descobertas também apontam para novas possibilidades de abordar diretamente os microplásticos. Uma vez que o processo degrada os plásticos a nível químico, poderá ajudar a evitar a acumulação de microplásticos nos sistemas hídricos.
A pesquisa está alinhada com a iniciativa Global Futures da Universidade de Waterloo, que apoia o trabalho que visa o avanço de soluções sustentáveis e circulares para os desafios ambientais globais.
Embora ainda na fase de laboratório, a equipa prevê que esta abordagem possa ser adaptada para uma reciclagem escalável e orientada para a energia solar e para a limpeza ambiental e que o sistema de reciclagem fotocatalítica possa ser melhorado através da engenharia estratégica dos materiais e dos processos de fabrico.
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Publicação original
Wei Wei, Cheng Du, Jiawei Ge, Xiang Wang, Zuolong Chen, Meng Zhang, Tao Guo, Lei Wang, Maoyu Wang, Yuzi Liu, Hua Zhou, Chengjun Sun, Ning Chen, Weifeng Chen, Brant Billinghurst, Mohsen Shakouri, Peter Sprenger, Fatemeh Fani Sani, Yulian Quan, Brian Kendall, Roy Brouwer, Yimin A. Wu; "Bio‐Inspired Cascade Photocatalysis on Fe Single‐Atom Carbon Nitride Upcycles Plastic Wastes for Effective Acetic Acid Production"; Advanced Energy Materials, 2025-12-26
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