Reciclagem Química

Alternativa para a Valorização de Resíduos Plásticos

Autor
Observatório Sistema Fiep - 03/02/2025

Em um minuto:

  • Produção e descarte de plásticos: o consumo global de plástico ultrapassa 400 milhões de toneladas anuais, mas menos de 10% dos resíduos são reciclados.
  • Impactos ambientais: plásticos descartados inadequadamente poluem oceanos, afetam a vida marinha e contribuem para mudanças climáticas por meio da emissão de gases de efeito estufa.
  • Soluções para a poluição por plástico: estratégias incluem o redesenho dos produtos para facilitar o reaproveitamento após o uso, a substituição por materiais biodegradáveis e a ampliação da reciclagem.
  • Reciclagem mecânica versus química: a reciclagem mecânica é mais acessível, mas o material reciclado pode ter qualidade inferior; a química possibilita a regeneração dos resíduos com qualidade similar à do material original e permite o aproveitamento de plásticos difíceis de reciclar mecanicamente. Contudo, é mais cara e as tecnologias ainda não são tão bem estabelecidas em nível industrial, embora exista crescente interesse no seu desenvolvimento tecnológico.
  • Importância da reciclagem química: a partir da reciclagem química, os resíduos plásticos podem ser transformados, sem perda da qualidade, em produtos como novos plásticos, tintas, resinas e combustíveis.

Olhe rapidamente ao seu redor e conte quantos objetos têm alguma parte plástica. Da garrafa de água ao celular, do carro às roupas que vestimos, os plásticos estão em toda parte. Suas características, como a durabilidade, o baixo custo e a versatilidade, contribuem para que sejam utilizados em diversas aplicações. Por outro lado, essas mesmas propriedades, aliadas à vida útil curta de muitos itens, como sacolas e copos descartáveis, resultam na grande produção de resíduos plásticos ao redor do mundo.

Durabilidade + Versatilidade + Baixo Custo + Vida curta = Aumento do Volume de Resíduos Plásticos

Em 2023, mais de 400 milhões de toneladas de plástico foram produzidas globalmente, movimentando um mercado de mais de 700 bilhões de dólares. O Brasil, quarto maior consumidor mundial, utiliza cerca de 11 milhões de toneladas anualmente. Com o crescimento populacional e a maior demanda, a produção de plásticos tende a aumentar ainda mais nos próximos anos.

Em 2023, pouco mais de 20% dos resíduos plásticos foram reciclados no Brasil, totalizando 1,4 milhão de toneladas, segundo a Associação Brasileira da Indústria do Plástico (Abiplast). Isso significa que a grande maioria dos resíduos (80%, aproximadamente) não é aproveitada, o que pode representar um potencial desperdiçado.

Globalmente, a taxa de reciclagem é ainda menor: apenas 9% do plástico descartado é reaproveitado, segundo a Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OECD, na sigla em inglês). A maior parte dos resíduos plásticos é incinerada, enviada para aterros sanitários, queimada em valas abertas ou descartada de forma inadequada no meio ambiente, onde pode causar impactos negativos.

 

Poluição por plásticos: por que o acúmulo de plástico no ambiente pode ser um problema

Quando não é reciclado nem recebe a destinação adequada, o lixo plástico pode ser levado pelo vento ou chuva e chegar a rios, mares e oceanos. Inclusive, os plásticos constituem, em geral, mais de 85% dos materiais poluentes encontrados em ecossistemas marinhos.

Todos os anos, a quantidade de resíduos plásticos que chega aos oceanos varia entre 8 a 12,7 milhões de toneladas, e esse valor pode triplicar até 2040. Estima-se que esses resíduos causem prejuízo anual de 500 bilhões de dólares por causa da degradação dos serviços ecossistêmicos aos quais estão associados.

Na América Latina, o Brasil é o maior responsável pela poluição oceânica por plásticos. Anualmente, o descarte inadequado no país leva 1,3 milhão de toneladas desses materiais até o oceano, o que corresponde a 8% de tudo que é descartado nesses ambientes no mundo.

Os plásticos ameaçam a vida marinha, pois podem ser ingeridos ou ferir animais como peixes, tartarugas e aves. Mesmo longe dos oceanos, nós, humanos, também podemos ser afetados pela poluição plástica. Com o tempo, esses materiais podem se fragmentar em micropartículas, que são ingeridas por organismos marinhos e se acumulam na cadeia alimentar, chegando até nós, por exemplo, por meio dos frutos do mar que consumimos.

A presença dos resíduos plásticos no ambiente pode ser tão expressiva e generalizada que esses materiais já foram encontrados até mesmo em rochas presentes em ilhas distantes. Pesquisadores da Universidade Federal do Paraná (UFPR) e de outras instituições brasileiras identificaram formações rochosas compostas por plástico na Ilha da Trindade, território localizado a pouco mais de 1.100 quilômetros de Vitória (ES). Os plásticos detectados provavelmente são oriundos do lixo presente nos ambientes costeiros. Quando queimado, o lixo plástico derrete e se funde com os sedimentos da praia e outros materiais naturais, como minerais e conchas, formando, posteriormente, as rochas encontradas.

Os resíduos plásticos podem permanecer no ambiente por centenas de anos. Em áreas urbanas, seu acúmulo pode causar o entupimento de bueiros e sistemas de drenagem, contribuindo para a ocorrência de enchentes após chuvas volumosas.

Outra questão associada aos plásticos é a emissão de gases de efeito estufa, que podem agravar o aquecimento global. Ao longo do ciclo de vida, os plásticos contribuem com 3,4% das emissões globais desses gases, sendo a maior fração (90%) gerada durante a sua fabricação, que utiliza fontes fósseis. Logo, as estratégias que visam ao reaproveitamento dos resíduos plásticos são essenciais para a mitigação das emissões. A reciclagem, por exemplo, pode diminuir a demanda por novos plásticos, reduzindo a necessidade de extração e refino dos combustíveis fósseis.

 

Estratégias de combate à poluição por plásticos

A preocupação com a poluição por plásticos tem motivado o desenvolvimento de diversas estratégias, que visam, principalmente, aos dois objetivos listados abaixo.

 

1) Reduzir o uso de plásticos, especialmente aqueles de uso único ou de vida útil muito curta – como aquele copo de café que dura somente alguns minutos antes de acabar no lixo ou as sacolas de supermercado, que, muitas vezes, servem apenas para o transporte de uma única compra.

Aqui, se destacam como estratégias a substituição do plástico por outros materiais, como vidro, papelão ou alumínio, o redesenho de embalagens e produtos para que contenham menos plástico e a produção de alternativas compostáveis ou biodegradáveis, como os bioplásticos produzidos, por exemplo, a partir do milho ou da cana-de-açúcar.

 

2) Tratar e reaproveitar o plástico depois que já foi utilizado e virou um resíduo. As opções empregadas para essa finalidade incluem a reciclagem dos plásticos e o seu aproveitamento energético, isto é, a “queima” dos resíduos para a produção de energia ou recuperação térmica para a indústria.

Em comparação à queima, a reciclagem é vantajosa porque permite converter os plásticos em outros produtos, promovendo a circularidade da sua cadeia produtiva. Confira, a seguir, quais os métodos de reciclagem praticados atualmente e as vantagens e limitações de cada um.

 

Reciclagem do plástico: processos mecânicos e químicos

Atualmente, há dois métodos para a reciclagem de plásticos: o processo mecânico, que é o mais comumente utilizado, e o químico, cujo desenvolvimento tecnológico tem atraído a atenção de diversas instituições de pesquisa e da indústria pelas suas vantagens e aplicações.

 

• Reciclagem mecânica

Existem diferentes tipos de plástico, e os mais comuns incluem o polietileno tereftalato (PET), o polipropileno (PP), o polietileno (PE), o poliestireno (PS) e o policloreto de vinila (PVC). Também é possível produzir plásticos mistos, combinando diferentes materiais e adicionando aditivos como corantes.

Para a reciclagem mecânica, os plásticos devem ser primeiramente separados conforme o tipo, lavados e prensados. A seguir, são triturados em pedaços menores. Esses fragmentos podem, então, ser derretidos e transformados em novos produtos.

Apesar de ser um processo relativamente barato e cujas tecnologias já são bem desenvolvidas, cada vez que os resíduos plásticos são reciclados mecanicamente, sua estrutura pode ser degradada, resultando em produtos que têm qualidade inferior em comparação aos plásticos virgens. Por isso, as aplicações dos plásticos reciclados podem ser restritas. Com algumas exceções, o material reciclado mecanicamente não pode, por exemplo, ser aproveitado para a produção de embalagens para alimentos, por não atender aos critérios estabelecidos para essa finalidade.

Além disso, alguns tipos de material, como aqueles que contêm misturas de vários tipos de plástico, podem ser mais difíceis de reciclar mecanicamente. Quando os plásticos recebem aditivos, como corantes, a reciclagem também pode ser dificultada, porque demora muito até que sejam reunidas quantidades suficientes para que a venda e o processamento sejam viáveis. A contaminação dos plásticos com restos de alimentos ou outros resíduos também é outro ponto crítico, podendo inviabilizar a reciclagem mecânica.

Alguns tipos de plástico, como os coloridos ou os produzidos a partir da mistura de materiais, podem ser difíceis de reciclar mecanicamente. IMAGEM: Hans/Pixabay

Para contornar as limitações da reciclagem mecânica, os processos químicos vêm sendo desenvolvidos. Esses processos são baseados na transformação dos plásticos nas suas “peças” básicas de construção, os monômeros. Depois de obtidos, esses monômeros – que funcionam como pequenos “tijolos” de construção dos plásticos – podem ser remodelados, dando origem a uma diversidade de produtos.

 

• Reciclagem química

A reciclagem química envolve a “desconstrução” das longas cadeias de moléculas que compõem os plásticos, gerando fragmentos menores chamados oligômeros ou monômeros, que são os “blocos de construção” dos plásticos. Esses componentes podem então ser reagrupados para dar origem a novos plásticos, insumos químicos ou combustíveis.

Esclarecendo Termos

  • Monômero: molécula que serve como "bloco de construção" básico para formar cadeias maiores. Imagine aqueles brinquedos de montar, com várias peças que se encaixam. O monômero seria uma dessas peças, que, quando unidas, formam blocos maiores.
  • Oligômero: conjunto de alguns monômeros ligados entre si. A cadeia de moléculas é maior que a de um monômero, mas menor que a de um polímero.
  • Polímero: material formado por várias unidades (os monômeros) que se ligam e formam longas cadeias de moléculas. Os plásticos, por exemplos, são polímeros.
  • Catalisador: substância que "facilita" reações químicas, tornando os processos mais rápidos e eficientes.

A grande vantagem da reciclagem química é que os produtos originados apresentam qualidade muito similar à dos plásticos virgens. Diferentemente do processo mecânico, na reciclagem química, as moléculas componentes do plástico não sofrem degradação significativa, o que permite preservar a estrutura física do material original.

Graças ao grau de pureza e à qualidade, equivalentes aos dos plásticos produzidos a partir de fontes fósseis, os produtos resultantes da reciclagem química podem ser utilizados em diversas aplicações, como na fabricação de embalagens para alimentos, bebidas e fármacos. Os oligômeros ou os monômeros gerados pelos processos químicos podem também ser convertidos em óleo, gás combustível, tintas, adesivos e resinas.

Para a reciclagem química dos resíduos plásticos, três processos principais podem ser utilizados: pirólise, hidrocraqueamento e solvólise. Apesar dos nomes complicados, os três consistem, basicamente, na utilização de alguma “força” química para quebrar os plásticos em “pedaços” menores.

Na pirólise, a “força” química vem das elevadas temperaturas, que muitas vezem chegam a centenas de graus Celsius, aplicadas na ausência de oxigênio. No hidrocraqueamento, o hidrogênio é combinado com calor e pressão intensa visando à quebra dos polímeros. Já na solvólise, solventes são usados para a obtenção das unidades básicas que compõem os plásticos. A escolha do método de reciclagem química depende do tipo de plástico e da infraestrutura disponível. Geralmente, em todos esses processos, também são utilizados catalisadores, componentes que servem para acelerar a conversão dos resíduos plásticos em oligômeros e monômeros e permitir que as reações aconteçam em condições mais brandas, economizando energia e insumos químicos.

Por depender de condições mais extremas que a reciclagem mecânica, como elevadas temperaturas e pressão, e utilizar energia e insumos químicos como solventes e catalisadores, a reciclagem química pode ter custos elevados. Os processos associados à reciclagem química também apresentam menor maturidade tecnológica em comparação aos mecânicos, já bem estabelecidos em nível industrial.

Em contrapartida, a reciclagem química possibilita o aproveitamento de diversos tipos de resíduos plásticos, em particular daqueles difíceis de reciclar mecanicamente, como os produzidos pela mistura de materiais. Diferentemente da reciclagem mecânica, não são necessárias as etapas de separação por tipos nem de lavagem, outra vantagem dos processos químicos. Antes da reciclagem química, é realizada apenas a trituração do material para facilitar as reações de quebra dos polímeros em unidades menores.

As inovações mais recentes na reciclagem química têm se concentrado sobretudo no desenvolvimento de catalisadores que aumentem a eficiência das reações, melhorem o rendimento e a pureza dos produtos e acarretem a redução dos custos para a indústria. Um exemplo nesse sentido é o da startup suíça DePoly, que desenvolveu um processo para a reciclagem química do PET, material das garrafas plásticas, e do poliéster, plástico comum em roupas, que pode ser realizado à temperatura ambiente. O segredo está nos catalisadores e insumos químicos utilizados, que resultam na economia de energia e barateamento do processo.

Para incentivar a reciclagem química, assim como a mecânica, é necessário que a legislação permita o aproveitamento do plástico reciclado. No Brasil, um passo importante foi dado em 2024, quando a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) reconheceu a possibilidade de utilizar embalagens para alimentos produzidas a partir de plásticos reciclados quimicamente. Como o setor de Alimentos e Bebidas é um dos maiores consumidores de plásticos no mundo, essa medida pode impulsionar a valorização dos resíduos plásticos.

Apesar de possibilitar a agregação de valor aos resíduos plásticos, a reciclagem química não busca substituir completamente outros métodos, como os mecânicos, mas sim complementá-los. Além da reciclagem, a valorização dos resíduos plásticos depende de um conjunto de estratégias que incentivem soluções circulares. A inovação no design de produtos, priorizando materiais reutilizáveis e recicláveis, pode minimizar a geração de resíduos e facilitar sua posterior recuperação. Por sua vez, o ajuste de políticas e os incentivos à pesquisa e ao desenvolvimento de tecnologias alternativas também podem contribuir para ampliar o reaproveitamento dos resíduos plásticos e mitigar seus potenciais impactos ambientais.

 

Para mais conteúdo relacionado às mudanças climáticas, acesse o Painel de Indicadores de Mudanças Climáticas de Curitiba neste link.

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Fontes consultadas

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