Pesquisadores buscam saída para reciclar os termofixos
Em um mundo
caracterizado por uma irreversível revolução tecnológica, um dos maiores
inconvenientes é a dificuldade de reutilização dos dispositivos eletrônicos.
Mais do que nunca, o ciclo de vida de produtos como aqueles fabricados pela
indústria de informática é cada vez mais curto. Não é raro que muitos deles
acabem se tornando obsoletos antes mesmo de saturar o mercado, exigindo das
empresas um programa para enfrentar o fenômeno do lixo tecnológico. Por este
motivo, alguns governos locais já implementaram medidas que exigem um
tratamento especial para resíduos como componentes eletroeletrônicos.
Em julho de 2009, o governador do Estado de São Paulo, José Serra, aprovou a
lei 13.576/2009, que atribui às empresas que produzem, comercializam ou
importam esses produtos a responsabilidade de reciclá-los ou evitar que os
mesmos provoquem danos ao meio ambiente.
A mesma normativa também determina que tais produtos contenham uma etiqueta
advertindo sobre o seu descarte inadequado no lixo comum, além de indicações
sobre locais de coleta e um alerta sobre a eventual presença de metais
pesados ou substâncias tóxicas.
Até hoje, a maior parte dos computadores e dispositivos eletrônicos em
comércio é revestida com plásticos não recicláveis. Principalmente no setor
da eletrônica, é muito comum o emprego de plásticos termofixos como a
borracha e a baquelite, empregada, por exemplo, em tomadas elétricas e no
embutimento de amostras metalográficas.
Trata-se de materiais muito resistentes, capazes de suportar temperaturas
elevadas, mas frequentemente tratados com aditivos como retardantes de chama
e reforços como vidro ou fibra de carbono. Isso gera misturas complexas
dificilmente separáveis que impedem a sua reutilização e reciclagem.
Na verdade, um plástico termofixo possui uma estrutura molecular
interligada, de ligações cruzadas. Uma vez aquecido, este tipo de material
não amolece e, portanto, não pode ser moldado novamente em um novo artefato.
Sendo assim, além dos recursos financeiros para cobrir o tratamento do lixo
eletrônico, as empresas precisam enfrentar os riscos que tais aparelhos
descartáveis podem provocar ao meio ambiente.
Para superar este problema e driblar legislações cada vez mais rigorosas,
muitos países ricos preferem exportar o próprio lixo eletrônico. Segundo as
estimativas da EPA (Environmental Protection Agency), a agência ambiental
americana, o custo de tratar localmente o lixo produzido é dez vezes
superior àquele calculado para exportá-lo para países mais pobres. Por isso,
cerca de 80% do lixo eletrônico americano não é tratado in loco, mas em
território chinês.
Por enquanto, ainda é limitado o número de indústrias que não recorrem a
este expediente e raros são os fabricantes que repensaram a produção de bens
de consumo privilegiando, por exemplo, soluções como a logística inversa.
Mesmo aqueles produtores que apostaram na reciclagem de plásticos, reduzindo
assim o volume de resíduos sólidos e o consumo energético, enfrentam a
dificuldade de realizar a reciclagem contínua do mesmo material plástico, já
que este processo provoca uma degradação em suas cadeias poliméricas.
Pensando nisso, os pesquisadores do departamento de engenharia química da
universidade holandesa de Groningen desenvolveram um novo material plástico
reciclável para componentes eletrônicos.
A equipe coordenada pelo professor Antonius Broekhuis conseguiu obter um
produto que pode ser fundido e remodelado sem perder a sua rigidez original
e a sua resistência ao calor. No artigo intitulado Thermally Self-Healing
Polymeric Materials: The Next Step to Recycling Thermoset Polymers?, o
professor holandês explica que o material é constituído por um composto
aromático à base de furano funcionalizado e da resina bismaleimida,
alternando policetonas termofixas (PK-furano) e bis-maleimida, utilizando a
sequência de reação Diels–Alder (DA) e Retro-Diels-Alder (RDA) a 150ºC.
A essa temperatura, as ligações químicas se desintegram e o plástico assume
a forma líquida, podendo ser submetido a uma nova reação. “O processo pode
ser repetido várias vezes sem a perda das propriedades mecânicas, o que
garante a reciclagem completa do material plástico, muitas vezes impossível
em polímeros termofixos”, sustenta a equipe.
A ligação cruzada PK-furano é autorregenerante termicamente. Este fato
também é demonstrado pela compressão e moldagem de pequenos grânulos do
polímero a uma temperatura elevada que oscila entre 110ºC e 150ºC, com um
tempo de processamento entre 10 e 30 minutos.
Quando exposto ao calor, os polímeros revelam propriedades típicas dos
termoplásticos como refusão, reprocessabilidade e reciclagem. Em seguida, à
temperatura ambiente, pode ser obtida uma rígida rede estrutural polimérica.
Neste processo, as cadeias do polímero são capazes de reorganizar-se e,
portanto, remodelar-se de acordo com a forma desejada.
Os pesquisadores explicam que, atualmente, as técnicas de reciclagem
largamente empregadas pelas indústrias envolvem procedimentos mecânicos como
técnicas para trituração, que utilizam os materiais moídos como reforço em
um novo composto termofixo, ou ainda o processamento térmico para recuperar
matérias-primas.
No entanto, na opinião dos pesquisadores holandeses, estas não seriam as
melhores escolhas do ponto de vista econômico e também ambiental. “O nosso
sistema representa uma nova alternativa para a reciclagem de polímeros
termorrígidos porque o material pode ser reutilizado várias vezes e
reparado, além do seu custo reduzido.”
Por enquanto, os pesquisadores não consideram esta tecnologia uma substituta
definitiva dos materiais termofixos, mas um ponto de partida importante para
estudos futuros sobre este tema. “Esperamos que, com a nossa pesquisa, os
estudos sobre materiais autorregenerantes evoluam para uma nova etapa, como,
por exemplo, a reciclagem de plásticos termofixos e compósitos”, afirma
Broekhuis.
Atualmente, os plásticos termofixos são largamente empregados na produção de
objetos como telhas translúcidas, revestimentos para aparelhos telefônicos e
orelhões, só para citar algumas de suas aplicações e, obviamente, os estudos
holandeses representam um grande passo para o futuro da reciclagem.
No Brasil, uma tentativa para reciclar os termofixos foi aquela promovida
pela Associação Brasileira de Materiais Compósitos (Abmaco). Em parceria com
o Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT) e 15
investidoras, a associação é autora de um projeto que visa à transformação
dos resíduos sólidos do setor de compósitos e à sua reintrodução no sistema
produtivo das empresas.
Portanto, graças à decisiva pesquisa holandesa, estas e outras iniciativas
similares poderão descobrir novas fronteiras no que se refere à reciclagem
de termofixos. “Desenvolvemos um material polimérico termicamente
autorregenerante utilizando um método simples e eficiente, já que as
policetonas podem ser facilmente convertidas em derivados de furano em
grânulos, sem a necessidade de um catalisador ou de um solvente; além disso,
as policetonas furano funcionalizadas podem ser cruzadas e descruzadas
repetidamente com a bismaleimida, usando apenas o calor como estímulo
externo”, concluem os pesquisadores.
Anelise Sanchez, de Roma