Uma nova reação para converter sacolas plásticas em combustível

Problema de reciclagem de plástico

o plástico cuja vida nos oceanos acaba em partículas finas que são ingeridas por peixes e outros organismos marinhos causando a destruição de ecossistemas. Outros resíduos plásticos vão para aterros sanitários e apenas parte deles é reciclada! Entre as tecnologias de reciclagem mais utilizadas atualmente, está o método de decomposição, que consiste em destruir o plástico por meio da dissolução em um solvente orgânico, incineração com recuperação de energia ou mesmo pirólise.

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A incineração não é considerada uma forma sustentável e ecologicamente correta de descartar plástico porque libera grandes quantidades de dioxinas, furanos, mercúrio e PCBs na atmosfera. Semelhante à queima, a pirólise também permite recuperar a energia contida no plástico. É a pirólise do plástico ou de qualquer outro material que contenha carbono na ausência de oxigênio. Esta tecnologia permite recuperar energia na forma de óleos e gases líquidos.

No entanto, essa técnica não pode ser usada com todos os tipos de plásticos. Por exemplo, halogênios como politetrafluoroetileno (PTFE) e cloreto de polivinila (PVC) não podem ser decompostos, porque os halogênios presentes podem formar compostos altamente tóxicos. Infelizmente, a pirólise convencional tem uma desvantagem significativa. Requer temperaturas muito altas de mais de 700 ° C para combustível utilizável. Manter essas temperaturas é caro e consome muita energia.

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catalisador para acelerar a reação

A pirólise catalítica não apenas reduz a temperatura da reação, mas também aumenta a eficiência da pirólise em uma etapa. Assim, esta técnica envolvendo um catalisador é mais benéfica economicamente.

em Química e Bioquímica, A catalisador Uma substância que acelera uma reação química sem sofrer transformação. No caso da pirólise catalítica, trata-se de uma mistura de metais de transição como o níquel (Ni) e o tungstênio (W), utilizados na forma de óxidos dissolvidos em solução de cloridrato e ácido nítrico. Pellets de zeólita são então adicionados a esta solução para que os íons metálicos saturem os poros.

para a produção de combustível

O ensaio de pirólise catalítica é realizado com uma mistura de 500 g de sacos plásticos colocados em um vaso de reator, constituído por um vaso de aço inoxidável resistente ao calor. A temperatura subiu lentamente para 360 graus Celsius. À medida que a temperatura sobe, o plástico se decompõe em hidrocarbonetos, que evaporam e se tornam gasosos. Esses vapores de hidrocarbonetos entram em contato com um catalisador de níquel-tungstênio antes da condensação para serem combinados em uma forma líquida.

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A amostra coletada é analisada por cromatografia gasosa (GC). Os resultados confirmam que o produto obtido possui um alto valor calórico, próximo ao diesel. O número de cetano, que avalia a capacidade de ignição de um combustível, é ainda maior do que o diesel derivado do petróleo. Outra vantagem é que o teor de enxofre, elemento de grande impacto ambiental, também é menor.

O sistema de pirólise catalítica desenvolvido em laboratório possibilitou a obtenção de um combustível semelhante ao diesel comercial, mantendo uma temperatura suficientemente baixa para a pirólise, próxima a 360 ° C. A equipe de cientistas do Laboratório Politécnico da Universidade da Califórnia ainda precisa estudar e explicar o fenômeno de craqueamento que ocorre na superfície de um catalisador de níquel-tungstênio. Além disso, eles também devem considerar a otimização da composição do catalisador e das condições do reator, a fim de operar de maneira segura e econômica.

Em última análise, será possível considerar instalações de pirólise catalítica industrial, a fim de transformar resíduos de plástico em combustível para nossos carros. Uma ótima maneira de resolver o espinhoso problema da dependência de plástico e combustível fóssil.