Calor e mistura abrem novo caminho para a reciclagem de resíduos complexos de poliéster

Plásticos à base de poliéster, como PET (tereftalato de polietileno), PBT (tereftalato de polibutileno) e PTT (tereftalato de politrimetileno), são amplamente utilizados em embalagens, têxteis e materiais de engenharia. Embora as garrafas PET convencionais sejam relativamente fáceis de reciclar por meio da despolimerização catalisada por enzimas, os resíduos de poliéster misto representam um grande desafio devido à presença de corantes, plastificantes e diferentes estruturas poliméricas. Esses fatores dificultam a degradação enzimática, principalmente quando os polímeros se cristalizam em cadeias compactadas.

Mistura inteligente e tratamento térmico: uma solução em duas etapas

Em seu estudo, os pesquisadores propuseram uma estratégia inovadora de reciclagem em duas etapas. Primeiro, vários fluxos de resíduos de poliéster foram intencionalmente misturados em proporções controladas e, em seguida, aquecidos a 270 °C. Esse processo desencadeou a transesterificação por fusão — uma reação química que reconfigura as ligações poliméricas — graças a catalisadores residuais, como o trióxido de antimônio, do processo de fabricação original. O resultado: copolímeros com uma estrutura aleatória e menos cristalina, mais suscetíveis ao ataque enzimático.

No entanto, nos casos em que os resíduos ricos em PBT ainda cristalizavam muito rapidamente, os cientistas adicionaram um agente de reticulação à base de epóxi (uma técnica de vitrimerização) para retardar a solidificação. O resfriamento do material fundido em banho de gelo produziu uma matriz polimérica que as enzimas conseguiram quebrar com mais eficiência.

Dos resíduos aos monômeros: reciclagem facilitada

O material processado foi moído e tratado com enzimas padrão de reciclagem de PET. Notavelmente, o rendimento de monômeros recuperáveis ​​aumentou consideravelmente — de 20% para PET e apenas 1% para PBT quando processados ​​individualmente, para 90% quando os dois foram misturados.

Esta descoberta contraintuitiva sugere que misturar — em vez de separar — fluxos de resíduos de poliéster pode ser uma solução mais prática e escalável para a reciclagem química. Também abre novas possibilidades para o processamento de têxteis sintéticos complexos pós-consumo que antes acabavam em aterros sanitários ou incineradores.

À medida que cresce a demanda global por soluções de economia circular, este método pode marcar um ponto de virada para a gestão sustentável de resíduos de polímeros sintéticos.

Fonte: Baseado em um artigo de Sanjukta Mondal publicado originalmente no Phys.org, resumindo as descobertas dos Anais da Academia Nacional de Ciências (DOI: 10.1073/pnas.2505611122). Editado e parafraseado para maior clareza e extensão.