À medida que as concentrações de CO₂ na atmosfera continuam a aumentar, independentemente dos esforços políticos para limitar as emissões, os oceanos do mundo estão submersos em plásticos, o que ameaça os ambientes e ecossistemas marinhos.

Os principais problemas globais estão frequentemente interconectados e, geralmente, a solução para um deles gera outros desafios enquanto o tempo avança. Mas e se pudéssemos resolver várias questões simultaneamente?

Parece quase inacreditável, mas uma nova invenção inovadora promete exatamente isso. Pesquisadores da Universidade de Copenhague desenvolveram um método onde o lixo de uma pessoa se transforma em “riqueza” para outra, ao decompor plástico PET que se torna o ingrediente principal em uma captura de CO₂ eficiente e sustentável.

Conhecemos o material de garrafas plásticas, roupas e muitos outros usos: o plástico PET é um dos tipos de plástico mais utilizados no mundo, mas quando cumpre sua função, torna-se um problema ambiental urgente. Isso ocorre porque é descartado em aterros sanitários em muitas partes do mundo, onde se decompõe em microplásticos poluentes que se espalham pelo ar, solo e águas subterrâneas. Uma grande parte também acaba nos oceanos.

“A beleza desse método é que solucionamos um problema sem criar outro. Ao transformar resíduos em uma matéria-prima que pode reduzir ativamente os gases de efeito estufa, tornamos um problema ambiental parte da solução para a crise climática,” afirma Margarita Poderyte, do Departamento de Química da Universidade de Copenhague, autora principal do artigo de pesquisa que divulga a invenção.

A solução representa um ganho-duplo em escala global, onde resíduos plásticos não apenas não contaminam a natureza, mas também se torna um participante ativo na mitigação climática.

Com a nova tecnologia química, os pesquisadores conseguem transformar resíduos plásticos PET que são frequentemente ignorados por recicladores em um recurso principal em uma nova forma de sorvente de CO₂ que desenvolveram. O processo ‘recicla’ o material para uma nova substância que os pesquisadores nomearam BAETA, capaz de absorver CO₂ da atmosfera de maneira tão eficiente que se equipara facilmente às tecnologias de captura de carbono existentes.

Sustentável, flexível e escalável

O material BAETA possui uma estrutura em pó que pode ser transformada em pellets, e uma superfície “aperfeiçoada” quimicamente, que permite uma ligação e captura química de CO₂ muito eficaz. Uma vez saturado, o CO₂ pode ser liberado por meio de um processo de aquecimento, permitindo que o CO₂ seja concentrado, coletado e armazenado ou convertido em um recurso sustentável. Na prática, os pesquisadores esperam que a tecnologia seja instalada inicialmente em fábricas industriais, onde os gases de exaustão passam por unidades BAETA para purificá-los do CO₂.

O artigo de pesquisa já foi publicado na revista Sciences Advances e descreve o processo químico por trás da invenção. O processo é mais suave em comparação com tecnologias existentes e, ao mesmo tempo, bem adaptado para escalas industriais.

“O ingrediente principal é o resíduo plástico que, de outra forma, teria um destino insustentável, e a síntese que utilizamos, onde a transformação química ocorre, é menos agressiva do que outros materiais para captura de CO₂ porque podemos realizar a síntese em temperaturas ambientes. Também tem a vantagem de que a tecnologia pode ser mais facilmente ampliada,” diz Margarita Poderyte.

Ela é apoiada pelo coautor e professor associado do Departamento de Química, Jiwoong Lee, que também destaca a flexibilidade do material.

“Uma das características impressionantes deste material é que ele permanece eficiente por um longo período. E é flexível. Funciona de forma eficiente desde a temperatura ambiente até cerca de 150 graus Celsius, tornando-se muito útil. Com essa tolerância a altas temperaturas, o material pode ser utilizado no final das fábricas industriais, onde os gases de exaustão costumam ser quentes,” afirma Jiwoong Lee.

Da pesquisa ao produto inovador no final da chaminé

Com uma ideia potencialmente revolucionária, um método comprovado e um produto final eficaz, os pesquisadores estão prontos para o próximo passo.

“Vemos um grande potencial para este material, não apenas em laboratórios, mas em verdadeiras plantas industriais de captura de carbono. O próximo grande passo é escalar a produção do material em toneladas, e já estamos trabalhando para atrair investimentos e tornar nossa invenção um negócio financeiramente sustentável,” comenta Margarita Poderyte.

Os desafios técnicos não preocupam os pesquisadores. Em vez disso, eles afirmam que o desafio decisivo é persuadir os tomadores de decisão a realizar os investimentos necessários. Se tiverem sucesso, a invenção poderia, em última análise, levar a mudanças significativas.

Um mar de plástico barato

Quantidades enormes de plástico PET se acumulam em nossos oceanos, prejudicando ecossistemas e se desintegrando em microplásticos, cujas consequências ainda são desconhecidas. Esse tipo de plástico é muito adequado para a tecnologia.

“Se conseguirmos acessar o plástico PET altamente degradado flutuando nos oceanos do mundo, ele se tornará um recurso valioso para nós, já que se encaixa perfeitamente na nossa metodologia de reciclagem,” afirma Margarita Poderyte.

Os pesquisadores esperam que sua invenção possa ajudar a mudar fundamentalmente a forma como percebemos as questões climáticas e ambientais como problemas separados.

“Não estamos falando de questões isoladas, assim como as soluções também não serão. Nosso material pode criar um incentivo econômico concreto para limpar os oceanos de plástico,” diz Jiwoong Lee.

* Fatos: Como funciona a captura de CO₂

Em peso, o plástico PET representa mais de 60% de carbono, e o material possui uma capacidade química e física inerente para manter sua estrutura.

Essa capacidade é potencializada pela transformação do plástico com a adição de uma quantidade de etilenodiamina, um composto conhecido por sua capacidade de se ligar ao CO₂.

O processo decompõe o plástico de polímero a monômero, conferindo ao material uma composição química bastante eficaz na remoção do CO₂ do ar.

O material é denominado BAETA.

Nas fábricas industriais, a ideia é direcionar os gases de exaustão por meio das unidades BAETA, que os purificarão do CO₂. Quando o material BAETA estiver saturado, sua eficiência diminui; no entanto, o CO₂ pode ser liberado do plástico por meio de um processo de aquecimento, restaurando sua eficiência.

O carbono liberado pode ser armazenado debaixo da terra ou utilizado em plantas Power2X por meio da utilização de CO₂.

Mais informações: Sem conflito com a reciclagem

Durante o processo de desenvolvimento, os pesquisadores encontraram preocupações de que sua tecnologia poderia comprometer os esforços de reciclagem de plásticos, que receberam grandes investimentos. Felizmente, esse não é o caso, afirmam eles.

“Em princípio, poderíamos usar plástico novo para nosso método, mas nosso alvo são plásticos PET que são difíceis de reciclar devido à baixa qualidade, coloração ou fontes mistas – ou que se decomuseram a tal ponto que não são mais adequados para reciclagem. Portanto, isso será uma colaboração e não uma competição com esforços de reciclagem,” explica Margarita Poderyte.

Sobre o estudo:

Este projeto é apoiado pelo Centro de Pesquisa em CO₂ da Fundação Novo Nordisk em colaboração com o grupo de Niels Christian Nielsen, da Universidade de Aarhus.

Os seguintes pesquisadores contribuíram para o artigo de pesquisa: