Transformando resíduos de GFRP: método inovador de reciclagem da Rice University em carboneto de silício

O plástico reforçado com fibra de vidro (GFRP) é um compósito altamente durável amplamente utilizado em componentes de aeronaves e pás de turbinas eólicas. No entanto, as suas características robustas representam desafios significativos para a eliminação, muitas vezes levando ao enterramento em aterros sanitários após a sua vida útil.

Recentemente apresentado na Nature Sustainability, pesquisadores da Rice University e colaboradores foram os pioneiros em um método de reciclagem com eficiência energética para GFRP. Liderada por James Tour, professor de química e ciência de materiais, a equipe desenvolveu uma abordagem inovadora para converter GFRP em carboneto de silício, um material versátil crucial em semicondutores e lixas.

Tour destacou a prática insustentável de enterrar grandes estruturas de GFRP, como asas de aviões e pás de moinhos de vento, intactas em aterros devido à falta de métodos eficazes de reciclagem. As técnicas tradicionais de eliminação, como a incineração ou a solvólise, são consideradas inadequadas devido à sua natureza intensiva em recursos e aos potenciais danos ambientais, incluindo emissões de gases tóxicos e resíduos químicos.

O novo processo de reciclagem desenvolvido pelo laboratório de Tour emprega aquecimento flash Joule, uma técnica que aquece rapidamente o GFRP a temperaturas que variam de 1.600 a 2.900 graus Celsius (2.912 a 5.252 Fahrenheit). Esta alta temperatura facilita a transformação dos componentes plásticos e de carbono do GFRP em carboneto de silício. O processo envolve a moagem de GFRP em uma mistura de plástico e carbono, aumentando a condutividade com carbono adicional conforme necessário e aplicando alta tensão usando eletrodos.

Os testes iniciais de prova de conceito realizados em escala de bancada de laboratório mostraram resultados promissores. Estão em curso colaborações com parceiros externos para ampliar este método económico, que apresenta custos operacionais inferiores a 0,05 dólares por quilograma – significativamente mais barato e mais ecológico do que os métodos de eliminação convencionais.

Tour expressou entusiasmo sobre o potencial desta abordagem inovadora para converter resíduos de GFRP em produtos valiosos de carboneto de silício, apoiando práticas sustentáveis ​​e contribuindo para uma economia circular. Ele enfatizou a importância de transformar resíduos de diversas aplicações em novos produtos úteis, alinhando-se com os esforços globais para reduzir o impacto ambiental e promover a eficiência dos recursos.