Cientistas transformam um dos plásticos mais odiados do mundo num lubrificante de alta qualidade
Descobriram algo muito mais promissor do que um método de reciclagem
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O químico e engenheiro químico da Virginia Tech, Guoliang «Greg» Liu, e o seu laboratório desenvolveram um processo que converte o plástico cloreto de polivinilo (PVC) em polialfaolefina, um componente essencial em lubrificantes, como o óleo de motor.
Publicada a 5 de agosto na revista «Nature», a investigação poderá ajudar a dar resposta a dois desafios ambientais: a reciclagem de um dos plásticos mais difíceis de reciclar do mundo e a produção de um material industrial valioso.
Devido ao seu teor de cloro e à variedade de aditivos utilizados por diferentes fabricantes, o PVC está entre os plásticos mais difíceis de reciclar. Como resultado, grande parte acaba em aterros sanitários.
Ao mesmo tempo, a produção de lubrificantes, como o óleo de motor, tem um elevado impacto ambiental e a sua procura está a crescer. Ao converter o PVC descartado num ingrediente essencial para lubrificantes, o processo do laboratório de Liu oferece uma forma potencial de reduzir os resíduos plásticos, criando simultaneamente um produto de elevado valor.
Os lubrificantes podem passar despercebidos, mas mantêm o mundo a funcionar sem problemas. O óleo de motor é utilizado em tudo, desde cortadores de relva e veículos de passageiros até motores a jato, tornando essencial um abastecimento fiável de componentes lubrificantes em todos os setores.
O laboratório de Liu desenvolveu um processo eficaz que poderá reverter um problema de poluição por plásticos já alarmante.
A equipa recolhe o PVC que se encontra em casa, em canalizações, caixilhos de janelas e até nos cartões de crédito, e coloca-o num solvente. São adicionados tricloreto de alumínio e alfa-olefinas, e toda a mistura é aquecida a 158 graus Fahrenheit durante três horas. O produto extraído do solvente é um óleo relativamente espesso — um lubrificante.
«Em primeiro lugar, provámos que é viável utilizar resíduos plásticos para fabricar lubrificantes de alto desempenho. Em segundo lugar, estes lubrificantes são ecológicos e podem satisfazer as necessidades emergentes de sustentabilidade do mercado», afirmou Liu.
A ideia para o processo teve origem em publicações anteriores da equipa, apresentadas nas revistas «Science»e«Nature Sustainability», sobre a conversão de outros tipos de resíduos plásticos em tensioativos, tais como sabão e detergentes. Quando isso se revelou bem-sucedido, os investigadores voltaram a sua atenção para o PVC.
«Queremos ajudar a melhorar a reciclagem e a valorização do PVC», afirmou Liu.
Para levar o projeto por diante, Liu reuniu uma equipa de investigadores de pós-graduação. Recorreu a Eric Munyaneza Nuwayo, um estudante de doutoramento no último ano do seu programa de doutoramento, para liderar o esforço. Connor S. Thompson, um estudante de pós-graduação do departamento de química, estava inicialmente focado num projeto de investigação diferente. Quando Liu propôs uma nova direção, Thompson aceitou o desafio.
A equipa incluía também Abby Civiello, uma estudante de pós-graduação do primeiro ano cujas contribuições rapidamente tiveram um impacto substancial no laboratório.
«Costumava chamá-los de os três mosqueteiros», disse Liu.
Os membros da equipa começaram por tentar transformar as moléculas de PVC em algo diferente e por experimentar com os materiais.
«A ideia era simples. O PVC, como uma das formas mais ativadas de polietileno, deveria ser facilmente convertido noutras moléculas, substituindo os átomos de cloro por outros grupos», explicou Liu.
Apesar dos esforços, o material que produziam nunca era funcional. Era sempre macio — um pouco pegajoso — e não tinha o desempenho elevado que pretendiam.
«Um dia, percebi: se este polímero é tão pegajoso e tão macio, porque não continuar simplesmente a quebrar as cadeias de polímero em segmentos mais pequenos?», disse Liu.
Mas, à medida que os membros da equipa avançavam no processo, convertendo o PVC em novas moléculas e testando o desempenho do produto resultante, Liu percebeu que tinham descoberto algo muito mais promissor do que um método de reciclagem.
Recorreu a colegas da área para o ajudar a esclarecer exatamente o que tinham criado. Liu enviou amostras do óleo a Ali Erdemir, da Universidade do Texas A&M, e os investigadores dessa instituição testaram os materiais finais. Liu também colaborou com William Goddard, do Caltech, em cálculos químicos. O colega da Virginia Tech, Xi Chen, contribuiu então na perspetiva económica e de produção, elaborando modelos sobre como este óleo poderia ser produzido em grande escala.
O próximo passo, disse Liu, é tornar o lubrificante ainda mais sustentável e acessível.
«Os lubrificantes são os heróis silenciosos. Muitas vezes nem nos apercebemos da sua existência, mas estão lá a trabalhar discretamente. Queremos ser capazes de produzir o óleo em maior escala para chegar a mais pessoas em todo o mundo», afirmou Liu.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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