Cientistas transformam resíduos plásticos em um valioso aditivo para o solo

Por University of California - Riverside, 13 de janeiro de 2023

Um estudo recente detalhou um método de conversão de resíduos plásticos em uma forma altamente porosa de carvão que tem uma grande área de superfície de cerca de 400 metros quadrados por grama de massa. Este carvão tem o potencial de capturar carbono e melhorar a retenção de água no solo e a aeração das terras agrícolas, além de fertilizar o solo à medida que ele se decompõe naturalmente. Este método pode ser uma maneira eficaz de resolver o problema do lixo plástico e melhorar a agricultura.

O método da Universidade da Califórnia, em Riverside, cria carvão útil a partir de resíduos de plástico e milho.

Os cientistas da Universidade da Califórnia, em Riverside, deram um passo mais perto de encontrar um uso para as centenas de milhões de toneladas de resíduos plásticos produzidos todos os anos, que muitas vezes acabam entupindo córregos e rios e poluindo nossos oceanos.

Em um estudo recente, Kandis Leslie Abdul-Aziz, professora assistente de engenharia química e ambiental da UCR, e seus colegas detalharam um método para converter resíduos plásticos em uma forma altamente porosa de carvão ou carvão que tem uma área de superfície enorme de cerca de 400 quadrados metros por grama de massa.

Esse carvão captura carbono e pode potencialmente ser adicionado ao solo para melhorar a retenção de água no solo e a aeração das terras agrícolas. Também pode fertilizar o solo, pois ele se decompõe naturalmente. Abdul-Aziz, no entanto, alertou que mais trabalho precisa ser feito para comprovar a utilidade de tal carvão na agricultura.

O processo de plástico para carbonização foi desenvolvido na Faculdade de Engenharia Marlan e Rosemary Bourns da UC Riverside. Envolvia a mistura de um dos dois tipos comuns de plástico com resíduos de milho – os restos de talos, folhas, cascas e espigas – coletivamente conhecidos como palha de milho. A mistura foi então cozida com água quente altamente comprimida, um processo conhecido como carbonização hidrotérmica.

The highly porous char was produced using polystyrenePolystyrene was discovered by accident in 1839 by Eduard Simon, an apothecary from Berlin, Germany. As one of the most widely used plastics in the world, polystyrene is used for bottles, containers, packaging, disposable cutlery, packing peanuts, and more. It can be solid or foamed (Styrofoam is a brand name of closed-cell extruded polystyrene foam)." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">poliestireno, o plástico usado para embalagens de isopor, e tereftalato de polietileno, ou PET, o material comumente usado para fazer garrafas de água e refrigerante, entre muitos outros produtos.

Resíduos de plástico no leito de um riacho em Fairmount Park em Riverside, Califórnia. Crédito: Foto de David Danelski/UCR

O estudo seguiu um esforço anterior bem-sucedido de usar apenas palha de milho para fazer carvão ativado usado para filtrar poluentes da água potável. No estudo anterior, o carvão feito apenas com palha de milho ativado com hidróxido de potássio foi capaz de absorver 98% do poluente vanilina das amostras de água de teste.

No estudo de acompanhamento, Abdul-Aziz e seus colegas queriam saber se o carvão ativado feito de uma combinação de palha de milho e plástico também poderia ser um meio eficaz de tratamento de água. Se assim for, os resíduos de plástico podem ser reaproveitados para limpar a poluição da água. Mas o carvão ativado feito a partir da mistura absorveu apenas cerca de 45% da vanilina nas amostras de água de teste – tornando-o ineficaz para a limpeza da água, disse ela.

“Nós teorizamos que ainda pode haver algum plástico residual na superfície dos materiais, o que está impedindo a absorção de algumas dessas moléculas (de vanilina) na superfície”, disse ela.

O processo de fabricação de char e carvão ativado. Crédito: UCR

Ainda assim, a capacidade de produzir carvão altamente poroso combinando resíduos de plástico e biomassa vegetal é uma descoberta importante, conforme detalhado no artigo "Efeitos sinérgicos e antagônicos da co-pirólise de plásticos e palha de milho para produzir carvão e carvão ativado". publicado na revista ACS Omega. O principal autor é Mark Gale, um ex-aluno de doutorado da UCR que agora é professor no Harvey Mudd College. O estudante de graduação da UCR, Peter Nguyen, é coautor e Abdul-Aziz é o autor correspondente.