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A Ilha Catalina, localizada a 35 quilômetros da costa de Los Angeles, já foi um local de realeza, contrabandistas e garimpeiros de prata de Hollywood. Agora, recolhe o lixo. Seu porto voltado para o vento é um ponto de coleta da Grande Mancha de Lixo do Pacífico, uma enorme extensão de microplásticos com detritos maiores acumulados que se estende por mais de 1,6 milhão de quilômetros quadrados. É uma evidência clara do impacto da produção cada vez maior de plásticos globalmente, que se estima atingir um volume de 1,1 bilhão de toneladas anualmente até 2040.
Inspirados por esse problema, os pesquisadores da USC criaram um método para transformar plásticos mistos pós-consumo em uma variedade de diversos e valiosos produtos secundários com eficiência sem precedentes. Este método de dois estágios, descrito esta semana em Angewandte Chemietem aplicações potenciais empolgantes para desenvolvimento farmacêutico, materiais de fabricação e outros produtos.
“O polietileno é o menos reciclado dos plásticos em grande escala – a EPA estima que menos de 6% é realmente reciclado – e apenas 30% da massa é normalmente recuperável”, disse Travis Williams, coautor do estudo e professor de química na USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences. “Desenvolvemos condições em que é possível recuperar 83% da massa do polímero como produtos discretos e úteis. Podemos até pegar um produto de baixa densidade, como uma sacola plástica de supermercado, e recuperar cerca de 36% desses monômeros discretos — isso é inédito na reciclagem de polietileno.”
Mantendo a utilidade do plástico — sem a devastação ambiental
O polietileno, comumente utilizado em sacolas plásticas, peças automotivas e embalagens, tem contribuído para inúmeras melhorias na qualidade de vida e saúde. As mesmas propriedades que tornam os plásticos úteis – durabilidade e esterilidade, entre outras – também evitam a degradação e a reciclagem ambientalmente corretas. Os métodos atuais para reciclar ou remanufaturar polietileno também não são econômicos, algo que a reciclagem química pode aliviar.
Para testar esse novo processo, os pesquisadores convocaram vários grupos de estudantes e da comunidade para coletar resíduos plásticos não processados do porto de Catalina como amostras. Esses resíduos incluíam sacolas plásticas de compras, caixas de leite, embalagens para viagem e outros utensílios domésticos. Os pesquisadores então quebraram as amostras com catalisadores químicos e oxigênio pressurizado para produzir grupos químicos chamados diácidos – neste caso, asperbenzaldeído, citreoviridina e mutilina.
Após o estágio inicial, a equipe de pesquisa introduziu os diácidos em cepas modificadas de Aspergillus niduluns, um fungo versátil e fácil de projetar, frequentemente utilizado na descoberta de medicamentos. Quando alimentado com diácidos como fonte de carbono, o fungo produziu quantidades significativas de antibióticos, estatinas para baixar o colesterol, imunossupressores e antifúngicos – tudo em uma semana.
“Se você olhar para o ciclo biológico, essa eficiência é muito empolgante porque o processo será sensível ao custo”, disse Clay CC Wang, autor sênior do estudo e professor da Escola de Farmácia e Ciências Farmacêuticas da USC. “Vamos fabricar os produtos em grandes quantidades.”
A reciclagem química pode ter aplicações além do polietileno
A equipe, em coordenação com pesquisadores da Universidade do Kansas, está explorando se o método pode ser aplicado a outros tipos de plástico.
“O objetivo final é desenvolver um método que possa ser usado em uma mistura de plásticos”, disse Wang. “No momento, se você for reciclar seus resíduos de plástico, há apenas uma lixeira, mas na verdade existem várias classes diferentes de plásticos. Existem sistemas que os classificam, mas, idealmente, gostaríamos de poder lidar com misturas de plásticos usando uma abordagem semelhante.”
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Universidade do Sul da California. Original escrito por Paul McQuiston. Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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