Por milhares de anos, os seres humanos converteram madeira em carvão através de uma técnica chamada pirólise, agora, Jean-Michel Douarre quer usar esse método antigo para um propósito moderno: transformar pneus de carros antigos em novos.
Douarre, chefe de pesquisa em materiais sustentáveis da fabricante francesa de pneus Michelin, espera que a pirólise coloque sua indústria em um patamar mais verde.
Carbono limpo
Os pneus, que são feitos de borracha e petroquímicos, contêm muito carbono. E a produção de pneus atualmente envolve a queima de combustíveis fósseis que libera gases de efeito estufa na atmosfera.
A pirólise é a quebra de alta temperatura de materiais sem oxigênio e, ao contrário da incineração, usa decomposição térmica para convertê-los para reutilização.
Os cientistas aprenderam a aproveitar essa técnica para produzir combustíveis, produtos químicos e materiais a partir de resíduos ricos em carbono, bem como a partir de biomassa renovável. E se encaixa perfeitamente no objetivo de um economia circular envolvendo mais reciclagem e menos desperdício.
Na Europa, a maioria dos pneus em fim de vida é coletada, o que é uma coisa boa, mas quase nenhum deles é usado para fabricar matérias-primas para pneus novos, disse ’ Douarre.
Ele lidera um projeto de pesquisa que usou o financiamento da UE para mostrar que a pirólise pode transformar pneus velhos em uma versão limpa do carbono negro, um importante ingrediente para pneus.
Essa substância rica em carbono representa 20% a 30% de um pneu médio e geralmente é derivada de combustíveis fósseis, incluindo petróleo. O preto carbono dá aos pneus sua cor, evita danos causados pela luz ultravioleta e ajuda a torná-los duráveis. Chamado Ciclo Preto, o projeto de quatro anos executado por Douarre deve terminar em junho de 2024.
A pirólise gera três produtos: um líquido, um sólido e um gás. Ajustando as condições de pirólise chamberilitis – como temperatura e velocidade de aquecimento – itilits possível controlar a quantidade e composição química destes produtos.
A equipe da BlackCycle descobriu que pode ajustar o processo para gerar grandes quantidades de óleo a partir da pirólise de pneus antigos. Os pesquisadores usaram este óleo, que é quimicamente semelhante ao tipo de combustível fóssil, para produzir um tipo de carbono negro de alta qualidade.
‘Nós produzimos várias toneladas de carbono negro,’ Douarre disse.
‘O que queremos fazer no processo de reciclagem é usar tudo o que produzimos.’
Jean-Michel Douarre, Ciclo Negro
Desde então, os pesquisadores usaram esse carbono negro para fazer um pneu de ônibus, que foi testado para uso em estradas. Verificou-se que o protótipo tem resistência ao rolamento, níveis de durabilidade e outras características comparáveis aos pneus atuais.
Mas não é apenas carbono negro a ser produzido. ‘O que queremos fazer no processo de reciclagem é usar tudo o que produzimos,’ Douarre disse.
Por exemplo, o gás criado pela pirólise dos pneus é usado como combustível para alimentar todo o processo, enquanto qualquer óleo que é convertido em carbono negro pode ser usado para fazer resinas.
A esperança é que, no futuro, estes também possam ser usados em pneus novos.
Resíduos valiosos
A Europa gera cerca de 3,5 milhões de toneladas de pneus de carros usados por ano Associação Europeia dos Fabricantes de Pneus e Borracha.
Pelo menos 90% destes pneus em fim de vida são reutilizados de alguma forma. Cerca de 40% são incinerados para a produção de energia e cerca de metade são reciclados.
A maioria dos resíduos de pneus reciclados – 70% – é moída para produzir grânulos de borracha e pó, com grande parte disso se tornando campos esportivos artificiais e pisos de playground.
O restante é incorporado ao cimento ou usado para projetos de engenharia civil. Por exemplo, pneus inteiros podem ser usados para construir barreiras de erosão costeira, enquanto pneus triturados são usados em fundações para estradas e ferrovias.
No entanto, pesquisadores e fabricantes de pneus estão interessados em produzir produtos de maior valor a partir de resíduos de pneus.
A Michelin, maior fabricante mundial de pneus, quer substituir todas as matérias-primas de seus produtos por substâncias sustentáveis até 2050, segundo Douarre.
‘Reciclar pneus é uma das formas de fazer isto,’ disse.
Os pneus são uma importante fonte de poluição por microplásticos em todo o mundo. O Pew Charitable Trusts disse em um Relatório 2020 essas partículas de pneus foram responsáveis por quase quatro quintos dos microplásticos nos oceanos.
Pressão de plásticos
A pirólise também está sendo cada vez mais implantada para reciclar plásticos, geralmente feita a temperaturas de cerca de 400°C, a chamada pirólise a baixa temperatura. Os óleos de pirólise resultantes são então processados para produzir hidrocarbonetos.
Aumentar a temperatura de pirólise para mais de 700°C aumenta a produção de gases a partir da técnica, de acordo com Rebeca Yuste, especialista em economia circular da empresa petroquímica espanhola Repsol.
‘Vamos testar diferentes qualidades de resíduos plásticos.’
Rebeca Yuste, Plásticos2Olefinas
Isso torna possível quebrar plásticos difíceis de reciclar e transformá-los em propano e eteno. Esses gases, conhecidos como olefinas, são os blocos químicos de plástico e geralmente são produzidos a partir de petroquímicos. Olefinas de plásticos antigos poderiam ser usadas para fabricar novos, esverdeando outro grande setor manufatureiro.
Yuste lidera um projeto financiado pela UE para demonstrar que esse processo pode funcionar em escala industrial. Chamado Plastics2Olefins, o projeto deve durar cinco anos até maio de 2027.
O objetivo é projetar e desenvolver uma planta de demonstração industrial de tamanho normal para reciclagem de plásticos em uma fábrica de produtos químicos Repsol no município espanhol de Puertollano, entre Madri e Sevilha.
A equipe já construiu uma planta piloto menor, os pesquisadores melhorarão a tecnologia neste local antes de escalá-la para a planta de demonstração maior, que deve começar a operar em 2028. ‘Vamos multiplicar a capacidade por 100,’, disse Yuste.
Redução de emissões
Enquanto, em teoria, a pirólise funcionará com qualquer tipo de resíduo plástico, na prática as coisas são tão simples.
‘Se usarmos resíduos de plástico de muito baixa qualidade ou plásticos que tenham contaminantes, a qualidade dos produtos finais será pior’, disse Yuste.
Plástico de baixa qualidade ou altamente contaminado também reduzirá a proporção de gás de pirólise produzido em comparação com óleos e sólidos, tornando o processo menos econômico.
‘Na planta piloto, vamos testar diferentes qualidades de resíduos plásticos para ver qual é a pior qualidade de resíduos plásticos que podemos alimentar no processo,’ disse Yuste.
Se alcançada em escala industrial, a técnica de pirólise em alta temperatura pode resultar em 70% menos emissões de gases de efeito estufa do que os métodos atuais de reciclagem de plástico, de acordo com a Repsol.
Os motivos: seria possível executar o processo usando 100% a eletricidade renovável e a pirólise de alta temperatura são uma maneira muito mais eficiente e menos intensiva em energia de produzir olefinas do que o método de baixa temperatura.
Uma vez em funcionamento, a fábrica será usada para produzir polietileno e polipropileno, que são dois dos plásticos mais utilizados no mundo e são encontrados em produtos, incluindo sacos de lixo, embalagens de alimentos, copos descartáveis e tampas de garrafa.
Aqui América Latina, especificamente no Brasil, uma empresa de Araquari-SC desenvolveu um Reator de Decomposição Termo Molecular, que é uma versão moderna da Pirolise. O equipamento também é capaz de produzir Óleo, Gás e Carbon Black não só a partir do Pneu Inervível mas também de plásticos de todos os tipos e até mesmo de Biomassas.
” – Estamos criando um modelo disruptivo. Esse é um caminho sem volta para o tratamento de resíduos. Desenvolvemos um processo moderno, seguro e de alta produtividade, além de dar um destino ambientalmente correto e economicamente viável para os pneus e plasticos que iam para os aterros sanitários.” afirma Luis Cesar, diretor da Alfa Industrial.
Michael Allen – Projetos de Investigação e Inovação Comissão européia / Complemento Portal BR