Quando se trata de inovação no desenvolvimento de plásticos e gestão de resíduos, os avanços na impressão 3D e na reciclagem inteligente costumam chamar muita atenção. No entanto, é importante lembrar que os pequenos detalhes, mal visíveis a olho nu, estão impulsionando a inovação nos bastidores. A nanotecnologia — a manipulação da matéria em escala quase atômica para produzir novas estruturas, materiais e dispositivos — pode ser utilizada nos processos de reciclagem para manipular e trabalhar com plásticos em escala nanométrica.

Nesta aplicação, a nanotecnologia decompõe os materiais em átomos e moléculas individuais para reforçar, melhorar ou reaproveitar polímeros plásticos. Ao desmembrar os plásticos em seus blocos de construção fundamentais e melhorá-los na “camada nanométrica”, a nanotecnologia melhora as propriedades físicas dos plásticos e expande as oportunidades de reciclagem e reutilização dentro da economia circular.

A nanotecnologia expande o potencial da economia circular

Manter a integridade dos blocos de construção básicos dos polímeros plásticos durante o processo de reciclagem é essencial para criar novos produtos a partir de plásticos reciclados pós-consumo. Tecnologias de nanoestruturas, um tipo de nanotecnologia, conseguem isso modificando substâncias poliméricas dos plásticos pós-consumo durante o processo de reciclagem. Ao alterar a estrutura molecular, essas tecnologias podem tornar os plásticos ainda mais duráveis e resistentes a rachaduras, aumentar a estabilidade térmica e tornar os plásticos naturalmente isolantes e eletrocondutores.

Com qualidades físicas melhoradas em nível nanométrico, novos produtos plásticos têm menos chances de quebrar, podem permanecer funcionais em ambientes de alta temperatura e, devido às suas propriedades únicas, podem ser utilizados em campos altamente técnicos como transmissão de energia e outras indústrias. Através desses benefícios, a nanotecnologia reforça o plástico para garantir que ele possa ser continuamente reaproveitado em novos produtos e abre caminho para novos usos para plásticos reciclados.

Avanços recentes na nanotecnologia fornecem uma prévia das oportunidades futuras na pesquisa de materiais. Esforços contínuos focados na melhoria da reciclagem podem trabalhar em conjunto com investimentos em sistemas de reciclagem. Em todos os Estados Unidos, a indústria de plásticos e o governo estão atualmente investindo em novas tecnologias dentro dos programas de reciclagem para otimizar a coleta, classificação e limpeza de materiais, além de encontrar mercados circulares para conteúdos reciclados. As nanotecnologias são o complemento perfeito para esses esforços.

Em 2020, pesquisadores da Universidade Rice desenvolveram um novo processo de nanotecnologia que converte resíduos plásticos em dois produtos: grafeno, um composto molecular usado para melhorar eletrônicos, compósitos e concreto; e hidrogênio, um combustível limpo. Embora essa nova descoberta ainda esteja em desenvolvimento, a demanda duradoura por grafeno em diversas indústrias tornaria um produto economicamente benéfico para governos estaduais e locais, pois pode ser vendido para gerar receita significativa. Além disso, a conversão de plásticos em grafeno é mais econômica, pois os materiais não precisam ser limpos ou separados antes do processamento, permitindo que mais produtos sejam reciclados por meio da otimização da coleta e manipulação de materiais recicláveis.

Microplásticos reduzem o desperdício de plástico ao exigir soluções em escala

Além de apoiar a circularidade de produtos, as nanotecnologias desempenham um papel vital no trabalho da indústria de plásticos para reduzir microplásticos e outros resíduos plásticos no meio ambiente e nos cursos d’água.

As nanotecnologias operam em uma escala ainda menor do que os microplásticos, permitindo que abordem o material de maneira diferente, a nível molecular.

Pesquisadores na Austrália criaram nanobobinas — reatores reutilizáveis e nanoescala compostos por nanotubos de carbono e metal, com metade da largura de um fio de cabelo humano — que, quando expostos aos microplásticos, causam uma reação química que os desintegra em componentes moleculares.

O material resultante não contém mais plástico, mas sim dióxido de carbono e água. Os componentes moleculares à base de carbono em escala nanométrica podem ser usados como fonte de alimento para a vida vegetal, como algas, e foram observados para melhorar o crescimento das plantas no ambiente durante os testes iniciais. Esta abordagem inovadora converte microplásticos em nutrientes úteis, desmembrando-os em seus componentes essenciais antes de atingirem o ambiente.

A indústria de plásticos está constantemente inovando e investindo em oportunidades para melhorar a economia circular e reduzir a poluição plástica por meio de produtos aprimorados, processos inovadores de coleta e reciclagem e novos mercados para conteúdo reciclado. As nanotecnologias auxiliam nesses esforços em todos os aspectos. Desde a melhoria da estrutura dos polímeros plásticos durante a reciclagem até processos eficientes que criam novos produtos e mercados, e até mesmo a desintegração de microplásticos em moléculas benéficas, as nanotecnologias são inovações minúsculas que causam um grande impacto.

Fonte:

https://thisisplastics.com/innovation/the-future-of-plastics-nanotechnology/#:~:text=Nanotechnology%E2%80%94the%20manipulation%20of%20matter,with%20plastics%20at%20the%20nanoscale.