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Garrafas plásticas são transformadas em fonte de energia verde nos EUA
Desde a produção em massa de plásticos na década de 1950, os microplásticos — partículas minúsculas com menos de cinco milímetros — se espalharam por todo o planeta, tornando-se um grave problema ambiental. Extremamente duráveis, esses materiais podem levar centenas de anos para se decompor, contribuindo para o aquecimento global e contaminando ecossistemas com substâncias químicas tóxicas.
Uma pesquisa recente publicada na revista Angewandte Chemie International Edition propõe uma solução inovadora: o uso de pequenas quantidades de solventes para quebrar uma classe específica de plásticos. O líder do estudo, Manish Shetty, professor da Universidade Texas A&M, explica: “O que fizemos foi quebrar polímeros de condensação em compostos aromáticos que podem ser utilizados como combustíveis”.
Para alcançar isso, a equipe usou compostos orgânicos chamados transportadores de hidrogênio, que funcionam como esponjas, armazenando hidrogênio que é posteriormente usado para decompor o plástico.
Como transformar plástico em hidrogênio verde?
Após o hidrogênio ser armazenado de forma líquida com o auxílio do metanol, o time de Shetty desenvolveu catalisadores que utilizam esse hidrogênio para transformar o tereftalato de polietileno (PET), material comum em embalagens, na molécula p-xileno, que é utilizada na produção de combustíveis. Esses catalisadores aceleram e tornam mais eficientes as reações químicas de metanólise e hidrogenólise.
Na metanólise, o metanol ajuda a quebrar o PET em compostos menores. Já na hidrogenólise, o hidrogênio transportado pelo metanol facilita a quebra das ligações químicas do PET.
A pesquisa detalha como as superfícies do catalisador Cu/ZnZrOₓ, uma mistura de cobre, zinco e zircônio, usam o hidrogênio proveniente dos transportadores orgânicos para converter o PET em p-xileno.
Shetty observa que, inicialmente, sua pesquisa surgiu como uma solução para o gerenciamento de resíduos, mas acabou se transformando em uma estratégia inovadora para a sustentabilidade na indústria química. “Essas moléculas orgânicas transportam hidrogênio de onde ele é gerado para onde ele é utilizado na gestão de resíduos, especialmente em ambientes urbanos, onde muitos desses resíduos são coletados”, conclui o engenheiro químico.
Implicações para a redução do uso de combustíveis fósseis
O aspecto revolucionário dessa pesquisa é o duplo papel do metanol (CH₃OH), um álcool produzido principalmente a partir do gás natural. No estudo, ele não apenas quebra o PET em fragmentos menores na metanólise, mas também transporta o hidrogênio em sua estrutura molecular para formar p-xileno a partir do PET na hidrogenólise.
O uso do metanol como fonte de hidrogênio é vantajoso porque elimina a necessidade de armazenar hidrogênio puro, o que é um grande desafio devido à sua baixa densidade energética. Além disso, o transporte de hidrogênio é uma operação cara e complexa.
Shetty está otimista com os resultados e acredita que sua aplicação pode transformar a economia, reduzindo a dependência de combustíveis fósseis. “À medida que o hidrogênio se torna mais disponível, precisaremos dos transportadores de hidrogênio como um vetor para o seu transporte”, afirma. Ele acrescenta que o gerenciamento e a valorização de resíduos podem se tornar uma das funções dessas substâncias, transformando-os em fontes de combustível ou outros produtos químicos.
Fonte: CNN
