Produção de combustíveis líquidos a partir da pirólise de plásticos residuais coletados no mar

Abstract

O crescimento acentuado da demanda global por plásticos está ligado à sua importância em diversos setores comerciais e industriais. Ao mesmo tempo, a quantidade de resíduos plásticos acumulados em ambientes terrestres e aquáticos também aumenta de maneira significativa, gerando problemas ambientais, sociais e econômicos. Esses resíduos exigem uma gestão mais eficiente, especialmente aqueles que não são apropriados para a reciclagem mecânica. Este estudo apresenta uma alternativa que é reciclagem química de plásticos misturados em múltiplas camadas não apropriados para reciclagem mecânica, que são descartados de forma inadequada em oceanos ou praias. A tecnologia empregada é a pirólise térmica e catalítica visando produzir hidrocarbonetos similares aos combustíveis convencionais e à nafta petroquímica. Nesta pesquisa, foram coletados e analisados resíduos plásticos das praias de Recife - PE, onde foram encontrados principalmente polietileno (PE), polipropileno (PP) e poliestireno (PS). Dessa forma, o trabalho sugere o método de reciclagem química por pirólise térmica e catalítica para a produção de um bio-óleo que serve como precursor de combustíveis líquidos. Resíduos de filmes de polipropileno com camadas de alumínio foram submetidos a pirólise em escala laboratorial, resultando em uma mistura de hidrocarbonetos nas faixas de gasolina, querosene e diesel. A pirólise térmica dos resíduos plásticos laminados resultou na formação de produtos aromáticos e aumento de alcanos. O alumínio presente em uma das camadas do plástico laminado atuou como catalisador na reação de pirólise, favorecendo o craqueamento e recombinações dos hidrocarbonetos, em comparação à pirólise do filme sem alumínio. A pirólise catalítica realizada com dois diferentes catalisadores: Zeólitas Ferrierita (Z-Fe) e Ni sobre Zeólitas Ferrierita (5Ni/Z-Fe), por sua vez, não produziu aromáticos em nenhuma das amostras e as taxas de geração de CO2 foram muito altas. Por outro lado, a hidropirólise mostrou um desempenho superior em comparação às pirólises térmicas e catalíticas realizadas em atmosfera de hélio (He), a qual promoveu reações mais seletivas, resultando em maior conversão de materiais e maior rendimento de produtos líquidos, com menos formação de subprodutos indesejados, como CO₂.