Como podemos estimular a reciclagem de plástico? Transforme-o em grafeno

Os microplásticos são agora reconhecidos como um risco ambiental e à saúde significativo devido à sua presença onipresente. Em resposta a essa questão, uma equipe liderada por Mohan Jacob, professor de engenharia elétrica na Universidade James Cook, utilizou uma tecnologia avançada conhecida como plasma de micro-ondas à pressão atmosférica para lidar tanto com resíduos plásticos quanto com a produção de materiais.

Jacob e sua equipe adaptaram essa tecnologia, usada anteriormente para sintetizar grafeno a partir de gases como metano e etanol, para processar microplásticos. O plasma de micro-ondas à pressão atmosférica envolve a canalização de micro-ondas para uma câmara cheia de gases como o argônio, criando um estado de plasma altamente reativo. Esse plasma decompõe os microplásticos em gases como o metano, que então se decompõem ainda mais no plasma, liberando átomos de carbono. Esses átomos de carbono eventualmente se reorganizam na estrutura de rede hexagonal do grafeno.

Comparada aos métodos tradicionais de produção de grafeno, como a Deposição Química de Vapor (CVD), esta abordagem é mais ecológica e econômica. "O plasma de micro-ondas à pressão atmosférica não só produz grafeno de alta qualidade, como também elimina microplásticos nocivos do meio ambiente", explicou Mohammed Adeel Zafar, pesquisador da Universidade James Cook e coautor do estudo. Este duplo benefício está alinhado com as metas de sustentabilidade e apoia uma economia circular.

Em seus experimentos recentes publicados na *Small Science*, a equipe de Jacob alcançou uma taxa de conversão de seis para um, o que significa que 30 mg de microplásticos renderam 5 mg de grafeno. A qualidade do grafeno produzido igualou ou até superou a de fontes convencionais, tornando-o adequado para diversas aplicações comerciais, incluindo eletrônica, armazenamento de energia, materiais compósitos e tecnologias ambientais.

No entanto, a tecnologia enfrenta desafios relacionados à escalabilidade. Atualmente, o processo é menos eficaz para plásticos que contêm altos níveis de aditivos, cargas ou contaminantes. Além disso, plásticos com cloro, como o cloreto de polivinila (PVC), podem produzir subprodutos tóxicos, aumentando as preocupações com a segurança e o meio ambiente. A equipe de Jacob está trabalhando na otimização do processo para lidar com uma gama mais ampla de microplásticos e explorando câmaras de reação maiores para tornar a tecnologia viável para aplicações em escala industrial.

Esses avanços representam um passo significativo para mitigar a poluição plástica e promover a produção sustentável de materiais. À medida que a pesquisa avança, o plasma de micro-ondas à pressão atmosférica pode se tornar uma ferramenta crucial na reciclagem de resíduos plásticos e na promoção de um futuro mais sustentável.