As garrafas plásticas geralmente acabam sendo recicladas em produtos de menor valor, enterradas em aterros sanitários ou, pior, poluindo o meio ambiente. Mas pesquisadores da Penn State University acreditam que um dia poderão alimentar veículos elétricos, smartphones e até sistemas de armazenamento de energia renovável depois de descobrirem uma maneira de converter plástico descartado em grafite de bateria de alta qualidade.
Transformando resíduos plásticos em grafite para baterias
De acordo com a Penn State, a equipe converteu o plástico PET (tereftalato de polietileno) descartado, o materials comumente usado em garrafas de água e refrigerantes, em grafite sintético altamente ordenado. O grafite serve como ânodo dentro das baterias de íons de lítio, armazenando e liberando carga elétrica, tornando-o um dos materiais mais críticos na moderna tecnologia de baterias. Ainda mais impressionante é que o grafite derivado do PET exibiu uma estrutura cristalina mais ordenada do que algum grafite pure comercial, um indicador-chave de materiais de bateria de alta qualidade.
O próprio processo, publicado em Diamante e materiais relacionadosé surpreendentemente simples. Os pesquisadores trituraram o plástico PET, misturaram-no com uma pequena quantidade de óxido de grafeno e aqueceram o materials sob condições cuidadosamente controladas. O óxido de grafeno atua como um modelo, guiando os átomos de carbono em cristais de grafite altamente ordenados durante a grafitização. A equipe descobriu que a adição de apenas 2,5% de óxido de grafeno produziu grafite da mais alta qualidade em seus experimentos.
Outro aspecto inteligente da pesquisa é o que a equipe optou por não usar. A maior parte da grafite sintética é produzida usando catalisadores metálicos como ferro, níquel ou cobalto, que podem deixar impurezas e exigir purificação adicional. Em vez disso, os pesquisadores da Penn State confiaram em aditivos à base de grafeno, criando um grafite mais limpo, ao mesmo tempo que reduziam o desperdício químico e simplificavam o processo de fabricação.
Esta é a reciclagem que realmente agrega valor
Curiosamente, esta não é apenas uma história sobre como encontrar outro uso para garrafas plásticas. Trata-se de proteger um dos materiais de bateria mais importantes do mundo. A grafite é classificada como um mineral crítico pelo Departamento de Energia dos EUA, e espera-se que a procura cresça rapidamente à medida que os veículos eléctricos, a electrónica de consumo e o armazenamento de energia à escala da rede se tornem mais comuns. Ao mesmo tempo, o PET continua a ser um dos plásticos mais utilizados no mundo, muitos dos quais ainda acabam em aterros, apesar dos esforços de reciclagem.
Os pesquisadores ainda precisam provar que o processo funciona em escala industrial e validar o desempenho da bateria a longo prazo, por isso não espere veículos elétricos movidos a plástico durante a noite. Mas se a tecnologia puder ser comercializada, poderá resolver dois problemas principais ao mesmo tempo, reduzindo o desperdício de plástico e produzindo grafite mais limpo e adequado para baterias.
