Dissolver o problema dos resíduos de plástico: as novas tecnologias estão à altura dos desafios?

A dissolução envolve a separação de resíduos de plástico utilizando um solvente. Este dissolve seletivamente o polímero, separando-o dos contaminantes e de outros materiais não visados. Após este passo, a solução é purificada e o solvente é removido, deixando para trás um plástico quase puro que pode ser processado novamente em grânulos para reutilização no fabrico de novos produtos.

Este método pode tratar resíduos de plástico contaminados ou misturados que são difíceis de reciclar através de meios mecânicos, sem fragmentar os polímeros nas moléculas que os constituem. Neste processo, a necessidade de separar antecipadamente, de forma criteriosa, os diferentes tipos de polímeros é reduzida, uma vez que os tipos de plástico podem ser dissolvidos e separados seletivamente quando se utiliza a mistura de solventes correta. Os processos são concebidos com solventes e métodos de separação para tipos de plástico específicos, como o polipropileno, o poliestireno e o acrilonitrilo-butadieno-estireno.

A PureCycle Technologies é um dos principais players no domínio da dissolução de plásticos. A empresa utiliza uma tecnologia patenteada desenvolvida pela Procter & Gamble para reciclar o polipropileno. O seu processo envolve a utilização de um solvente (principalmente n-butano) para purificar os resíduos de polipropileno numa forma comparável em termos de qualidade ao plástico virgem. A PureCycle afirma que o seu PP reciclado pode ser utilizado em aplicações em que os métodos de reciclagem mecânica, como as embalagens de qualidade alimentar, não seriam suficientes. A PureCycle é atualmente o principal fornecedor à escala comercial neste domínio.

A principal vantagem da dissolução é o rendimento global teórico mais elevado que pode proporcionar em comparação com as tecnologias de reciclagem química, uma vez que o produto reentra na cadeia de abastecimento de plástico como uma resina pronta a utilizar e não apenas como um bloco de construção de polímero ou um hidrocarboneto.

Tratando-se de uma indústria relativamente recente, os seus processos continuam a ser objeto de investigação e desenvolvimento. Um dos destaques é a Recuperação e Precipitação com Solvente (STRAP), uma nova estrutura tecnológica desenvolvida por investigadores da Universidade de Wisconsin-Madison. A tecnologia pode separar os componentes de filmes plásticos multicamada e remover contaminantes. Estes filmes constituem um desafio fundamental na gestão dos resíduos plásticos e, por conseguinte, a comercialização desta tecnologia tem um forte potencial. Além disso, os criadores do STRAP afirmam que o processo tem muitas vantagens em relação aos concorrentes, incluindo o funcionamento à pressão atmosférica e a temperaturas mais baixas. Atualmente, está a ser construída uma unidade piloto STRAP na Michigan Tech University para testar a tecnologia. A promessa de um sistema de dissolução altamente adaptável para este tipo de resíduos plásticos difíceis de reciclar seria a solução mais procurada. Os desafios técnicos da expansão do STRAP implicarão provavelmente vários anos até que este sistema esteja disponível à escala comercial.

Embora a tecnologia de dissolução seja promissora, não está isenta de desafios e críticas. Por exemplo, têm sido levantadas questões sobre a circularidade a longo prazo, uma vez que o polímero é suscetível de se degradar ao longo de ciclos sucessivos. Outra preocupação com o processo de dissolução é o impacto ambiental dos solventes utilizados. Estes produtos químicos devem ser geridos cuidadosamente para evitar a libertação de substâncias nocivas para o ambiente. A energia necessária para aquecer os solventes e subsequentemente removê-los do plástico dissolvido também aumenta a pegada de carbono do processo.

A viabilidade económica da tecnologia de dissolução também é incerta. O custo dos solventes, o consumo de energia e a necessidade de infraestruturas sofisticadas tornarão provavelmente os polímeros reciclados a partir de instalações de dissolução mais caros do que com os métodos de reciclagem mecânica. A dimensão deste custo ecológico em relação a outras tecnologias de reciclagem determinará se as unidades de dissolução podem ser economicamente viáveis.

Além disso, a escala necessária para ter um impacto significativo nos resíduos de plástico através da dissolução é imensa. A construção das infraestruturas necessárias para processar grandes volumes de resíduos de plástico através da dissolução é uma tarefa gigantesca que exigirá um investimento de capital e tempo substanciais.

O sucesso de tecnologias de dissolução como a PureCycle depende da procura de plásticos reciclados no mercado. Embora haja um interesse crescente em materiais sustentáveis, a concorrência de plásticos virgens mais baratos pode limitar o potencial de mercado dos produtos reciclados. Os esforços futuros centrar-se-ão no desenvolvimento de processos para uma gama mais vasta de tipos de polímeros. Empresas como a APK, a Worn Again e a Polystyvert estão a trabalhar com polietileno (PE), tereftalato de polietileno (PET) e poliestireno (PS), respetivamente. A Organização Neerlandesa para a Investigação Científica Aplicada (TNO) está a desenvolver um processo denominado Mobius para a reciclagem de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS), embora ainda não esteja a ser comercializado.

A dissolução apresenta-se como uma tecnologia promissora para responder à procura de soluções versáteis e com baixo teor de carbono para os resíduos plásticos. No entanto, subsistem vários obstáculos, incluindo o aperfeiçoamento tecnológico, a escala comercial e os desafios económicos. As partes interessadas devem avaliar cuidadosamente as vantagens e desvantagens da dissolução no contexto mais alargado das estratégias globais de gestão de resíduos. A superação dos desafios económicos será fundamental, uma vez que o preço será o fator determinante para o sucesso, já que as empresas que adotam polímeros reciclados avaliam qual o prémio ecológico que podem pagar. A investigação, o investimento e o apoio regulamentar contínuos serão essenciais para aperfeiçoar o processo e avaliar a sua viabilidade a longo prazo como parte de um esforço abrangente para mitigar o impacto dos resíduos de plástico no ambiente.

A IDTechEx explora a dissolução e todo o mercado de reciclagem avançada de plásticos no relatório 'Chemical Recycling and Dissolution of Plastics 2024-2034: Technologies, Players, Markets, Forecasts'.