Investigadores criam plástico a partir de madeira e CO2

Os cientistas desenvolveram uma nova forma de fazer polímeros recicláveis através de uma combinação de lenhina e dióxido de carbono que pode substituir os homólogos produzidos a partir de petróleo.

Hoyong Chung e Arijit Ghorai [©Scott Holstein-FAMU-FSU College of Engineering]

A investigação da equipa da FAMU-FSU da Universidade da Florida, que foi publicada no jornal Advanced Functional Materials, usa e lenhina, um componente da madeira que é um subproduto da produção de papel e de biofuel, para criar uma potencial alternativa aos plásticos derivados de combustíveis fósseis.

«O nosso estudo usa o nocivo gás com efeito de estufa CO2 e torna-o numa matéria-prima útil para fazer polímeros ou plásticos degradáveis», explica Hoyong Chung, professor associado de engenharia química e biomédica. «Não só estamos a reduzir as emissões de dióxido de carbono, como estamos a produzir um polímero sustentável usando CO2», acrescenta.

O estudo é o primeiro a demonstrar a síntese direta do que é conhecido como um monómero de carbono cíclico – uma molécula feita de átomos de carbono e oxigénio que pode ser ligada com outras moléculas – feito com dióxido de carbono e lenhina.

Ao ligar múltiplos monómeros, os investigadores podem criar polímeros sintéticos, moléculas de cadeia longa que podem ser desenhadas para responder a diferentes aplicações.

O material é, segundo os investigadores, completamente degradável no fim de vida sem gerar microplásticos nem substâncias tóxicas. Pode ser sintetizado a pressões e temperaturas baixas e o polímero pode ser reciclado sem perder as suas propriedades originais.

[©Scott Holstein-FAMU-FSU College of Engineering]
Recorrendo à despolimerização, os investigadores podem converter polímeros em monómeros puros, que podem ser usados para fazer novos materiais e ser reciclados indefinidamente.

«Podemos facilmente degradar o polímero através da despolimerização e o produto degradado pode sintetizar o mesmo polímero novamente», garante Hoyong Chung. «É mais eficiente em termos de custos e impede que perca as propriedades originais dos polímeros com as múltiplas reciclagens. Isso é considerado um avanço na ciência dos materiais, já que permite a concretização de uma economia verdadeiramente circular», acrescenta.

O novo material pode ser usado para produtos de plástico com custos baixos e de curta utilização em sectores como a construção, a agricultura, embalagens, cosméticos, têxteis, fraldas e utensílios de cozinha descartáveis. Com mais desenvolvimentos, o investigador acredita que este material poderá ser usado em polímeros especializados para aplicações na biomedicina e armazenamento de energia.