Dar nova vida aos plásticos: investigadores transformam resíduos em materiais de alto desempenho
Um grupo de investigadores australianos demonstrou que os plásticos descartados podem ser reaproveitados e convertidos em materiais de carbono altamente valiosos, capazes de contribuir para soluções energéticas e ambientais. O estudo, publicado na revista científica Nature Communications, abre caminho a novas formas de enfrentar dois dos maiores desafios globais: a poluição plástica e a transição energética.
A equipa, sediada na Universidade de Adelaide, desenvolveu um método universal e escalável que permite “upcycling” de plásticos comuns – como PET, PVC, polietileno e polipropileno, incluindo as suas misturas – transformando-os em catalisadores de átomo único (single-atom catalysts, SACs).
Estes materiais avançados contêm átomos metálicos isolados e ancorados numa estrutura de grafeno, o que os torna extremamente eficientes em reações químicas. Os SACs obtidos a partir de resíduos plásticos demonstraram elevada capacidade na decomposição de micropoluentes em água e no desempenho de tecnologias de energia limpa, como baterias e pilhas de combustível.
No Sincrotrão Australiano da ANSTO, em Melbourne, os cientistas recorreram à técnica de espectroscopia de absorção de raios X (XAS) para observar a estrutura atómica dos catalisadores. As medições confirmaram que os metais não formavam nanopartículas, mas estavam dispersos como átomos isolados, quimicamente integrados na matriz de carbono — o “ingrediente secreto” que explica o seu desempenho excecional.
“Este projeto mostra como a caracterização avançada no Sincrotrão permite avanços em sustentabilidade”, afirma Bernt Johannessen, cientista sénior da ANSTO e coautor do estudo. “Ao revelar a estrutura atómica destes novos catalisadores, ajudámos a compreender porque funcionam tão bem e como escalar o método”, acrescenta.
A primeira autora, Shiying Ren, da Universidade de Adelaide, sublinha o potencial transformador da investigação. “Os plásticos, normalmente vistos como resíduos e um fardo ambiental, podem afinal ser um recurso valioso para criar catalisadores avançados. Esta abordagem oferece uma via sustentável para combater a poluição plástica e responder à procura por novos materiais”, explica.
Por sua vez, o coautor Professor Associado Xiaoguang Duan destaca a versatilidade e baixo custo da técnica. “Funciona com diferentes tipos e misturas de plástico e gera catalisadores de alto desempenho que podem ser usados em purificação de água, baterias e muito mais”, revela.
Esta descoberta representa um passo importante rumo a uma economia circular, ao dar “uma segunda vida” aos plásticos, transformando-os em materiais de elevado valor e utilidade industrial.
Além deste trabalho, a equipa da Universidade de Adelaide publicou recentemente outro estudo complementar na Nature Communications, onde apresenta uma nova estratégia baseada em sais para criar bibliotecas de catalisadores com estruturas atómicas personalizadas — um avanço que poderá revolucionar o desenvolvimento de tecnologias limpas e sustentáveis.
“Esta colaboração demonstra como a ciência do sincrotrão pode acelerar a inovação ambiental e energética”, diz Johannessen. “É um excelente exemplo de como a investigação de ponta contribui diretamente para soluções reais de sustentabilidade”, conclui.