Reciclagem de plásticos: a inovação e a automação possibilitam uma economia circular

Reciclagem de plásticos: a inovação e a automação possibilitam uma economia circular

A reciclagem de plástico começou na década de 1970, vinte anos após a aceitação onipresente do material na vida cotidiana. Mas a reciclagem do passado não conseguia acompanhar o nosso consumo de plástico até então, e não consegue acompanhar o mundo acelerado de hoje.

Em 1950, a produção global de plástico foi de cerca de 2 milhões de toneladas. Segundo a Statista, em 2020 a produção global de plástico foi de cerca de 367 milhões de toneladas, o que foi uma ligeira redução em relação aos anos anteriores por conta do impacto da COVID-19 no setor de plásticos.

Com todo esse plástico novo circulando, seria de imaginar que grande parte dele seria reciclada, mas isso não acontece. Para começar, apenas uma fração de todo o plástico criado anualmente é coletada para reciclagem, e a maioria do que é coletado não é reciclada de fato. Como resultado, a maioria dos plásticos chega aos aterros e, por fim, ao meio ambiente, aumentando os resíduos e a poluição globais tanto em terra quanto no mar.

Desde 1992, mais da metade dos resíduos plásticos dos países de maior renda destinados à reciclagem foram exportados para centenas de países de baixa renda para processamento, a maior parte indo para a China. Isso forneceu uma saída para a gestão de resíduos plásticos, impedindo que eles fossem para aterros ou incineração, segundo o National Center for Biotechnology Information.

Mas a política "Espada Nacional" de 2018 da China está mudando isso. Antes da política, o Ministério da Ecologia e do Meio Ambiente do país afirma ter importado 42,27 milhões de toneladas de recicláveis sujos e mistos no seu auge em 2017, e a maior parte era muito suja para reciclar. Um relatório de 2018 na Yale Environment 360 indicou que, mesmo antes da proibição, menos de 13% dos plásticos importados pelo país eram reciclados ou queimados. O resto ia para aterros ou acabava em rios e oceanos, e uma das principais razões pelas quais a China implementou a nova política foi diminuir a importação desses plásticos de baixa qualidade, que são difíceis de classificar e reciclar.

A poluição plástica é uma ameaça crescente para todos os ecossistemas e, com a China e outras nações deixando de aceitar metade do lixo do mundo, agora é projetado que o problema aumente mais de duas vezes até 2030, de acordo com um relatório das Nações Unidas de outubro de 2021. Os Estados Unidos reciclaram menos de um décimo de seus resíduos plásticos, com a Europa se saindo melhor, reciclando cerca de um terço, mas agora todos esses países terão mais plástico que não poderão mais exportar e, com isso, está previsto que a situação dos plásticos piore.


O ciclo da vida


Mais reciclagem pareceria uma solução lógica para o problema. Infelizmente, nem todos os plásticos são tradicionalmente recicláveis, e a maioria deles não pode ser reciclada várias vezes. A maioria dos plásticos pós-consumo, como as embalagens em que são entregues suas encomendas de comida, ou embalagens de margarina e iogurte, são considerados “irrecicláveis” usando métodos tradicionais de reciclagem mecânica, a maior parte sendo incinerada ou enviada para aterros sanitários.

Esse plástico, polipropileno, raramente é reciclado. Também conhecido como Resina Código 5, é usado em tudo, de garrafas de xampu e copos plásticos até peças automotivas e dispositivos médicos. Remover contaminantes, cores e odor desses plásticos para reciclá-los é tradicionalmente caro e complicado, muitas vezes produzindo resultados ruins.

Tipos de plástico e sua possibilidade de reciclagem
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De fato, menos de 1% dos 170 bilhões de libras de plástico de polipropileno produzidos anualmente são recuperados para reciclagem e reutilização. Isso também significa que há uma grande oportunidade de dar ao plástico mais versátil e amplamente usado do mundo esforços de reciclagem cada vez melhores para ajudá-lo a se encaixar em uma economia circular. Ao recuperar os recursos no final da vida útil de um produto e canalizá-los de volta à produção, a economia circular minimiza a pressão dos produtos sobre o meio ambiente. Quando se trata de reciclar e reutilizar produtos existentes, especificamente, um objetivo principal também é reduzir a introdução de mais carbono ao meio ambiente.


Inovação ao resgate


O uso generalizado de tecnologias de inovação para reciclagem pode promover uma economia circular fechada, desde o projeto do material até a separação e ao reprocessamento, e dar vida nova aos plásticos antigos. As tecnologias de reciclagem de produtos químicos ao menos podem aprimorar ou substituir o processamento mecânico atualmente usado. Nesse caso, são usadas reações químicas, de calor alto ou ambas para transformar plásticos usados em novos plásticos, combustível ou outros produtos químicos ou itens novos.

Essas tecnologias reduzem as quantidades esmagadoras de plásticos irrecuperáveis que podem vazar para o meio ambiente. É necessária tecnologia avançada para remover cores, odores e outros contaminantes do plástico usado. Além disso, a automação, como os serviços prestados pela Emerson, pode desempenhar um papel integral na transformação de plásticos no fim da vida útil em novos produtos para reduzir o desperdício e a poluição e reduzir os custos de produção de plástico.

Duas empresas exemplificam o potencial de reciclagem de plásticos introduzindo novas maneiras de trabalhar com polipropileno. A PureCycle transforma os plásticos novamente em polipropileno puro e semelhante ao plástico virgem, reintroduzindo-os à economia de plásticos como se fossem novos, enquanto o ReNew ELP reduz os plásticos mistos a produtos químicos e óleos de alto grau… matéria-prima para novos casos de uso e aplicações.


Novo polipropileno, igual ao polipropileno antigo


Com sede em Orlando, Flórida, a PureCycle Technologies usa uma tecnologia inovadora para transformar resíduos em polipropileno quase novo que pode ser reintroduzido ao mesmo caso de uso. Desenvolvido pela Procter & Gamble, o processo remove cores, odores e contaminantes, transformando o material reciclado em resina de polipropileno reciclado ultrapura com propriedades semelhantes ao polipropileno virgem e que pode ser usada para fazer novos produtos plásticos.  

“Os plásticos reciclados normalmente são de cor cinza, têm um odor ruim e apresentam contaminantes que geram problemas regulatórios”, diz John Layman, diretor sênior de pesquisa e desenvolvimento de materiais sustentáveis da Procter & Gamble e inventor do processo de purificação de solvente usado pela PureCycle.

De acordo com Layman, essa é atualmente a única tecnologia capaz de atender à demanda por polipropileno mais bem reciclado, sendo um sucesso tanto para a PureCycle quanto para o meio ambiente. “Hoje, os consumidores esperam cada vez mais que os produtos que compram sejam ambientalmente responsáveis”, diz ele. “Com essa nova tecnologia, todos ganham, ampliando nossa capacidade de inovação e, ao mesmo tempo, proporcionando benefício ambiental”. 

Oportunidades de economia circular com plásticos
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Ciclo de vida útil de plásticos renováveis
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A PureCycle pode criar matéria-prima plástica de polipropileno semelhante ao plástico virgem, adequada para muitas aplicações, inclusive em seu caso de uso original em embalagens médicas, cosméticas, alimentícias e de bebidas, bem como para têxteis e peças automotivas. “Isso fornece um caminho para reverter baixas taxas de reciclagem global de polipropileno e abre novas oportunidades para o suprimento de plástico em todas as aplicações desse material”, afirma Dustin Olson, diretor de manufatura da PureCycle Technologies.  

Para produzir esse polipropileno avançado, a PureCycle está em parceria com a Emerson para construir novas instalações usando o Plantweb Digital Ecosystem da empresa com seus sensores inteligentes e válvulas de controle, software de operações e sistema de gestão de dados em nuvem.

Ao contrário das instalações de manufatura tradicionais que precisam lidar com a transformação de plataformas obsoletas para as digitais, essas instalações serão “nativas digitais”, de acordo com Olson. A empresa tem planos de rápida expansão para construir 50 plantas nos próximos 15 anos, e a automação da Emerson ajudará a empresa a se ampliar rapidamente. “Com a ajuda da Emerson” diz ele, “espera-se que cada instalação do PureCycle inicie com as mais avançadas tecnologias de automação digital disponíveis, permitindo uma conclusão mais rápida do projeto, sistemas totalmente integrados e desempenho operacional de classe mundial”.


(Como um) recomeço


Levando a ideia de reciclagem um passo adiante, o processo da ReNew ELP, sediada no Reino unido, transforma o polipropileno de volta nos seus compostos químicos brutos. A empresa usa vapor supercrítico, em que a água é aquecida e pressurizada acima de seu ponto crítico para ter propriedades ao mesmo tempo de líquido e de gás. Esse vapor supercrítico divide a estrutura polimérica do material triturado do plástico, convertendo o plástico difícil de reciclar em novas matérias-primas de hidrocarbonetos que podem ser usadas para fabricar novos plásticos. 

Muitos plásticos pós-consumo, como itens contaminados ou embalagens plásticas flexíveis de múltiplas camadas, não podem ser reciclados por meio de métodos tradicionais de reciclagem mecânica e, portanto, seriam bons candidatos para o processo da ReNew ELP. Isso acontece porque o sistema de vapor supercrítico e destilação HydroPRS desenvolvido pela Mura Technology transforma plásticos novamente nos produtos químicos e óleos originais dos quais foram produzidos. Além disso, não há necessidade de separar a matéria-prima: todos os plásticos, contaminados ou não, podem entrar no processo juntos.

Reduzir a poluição produzida pelos plásticos em escala global exigirá uma transição acelerada para novos processos, inovação adicional e capacidade de dar suporte a metas ambiciosas de sustentabilidade.

Esses novos processos dependem da tecnologia e software de automação avançados para criar modelos de produção escaláveis e, portanto, a ReNew ELP escolheu a Emerson como seu parceiro de automação digital para garantir um processo seguro, eficiente e inovador. Além disso, a empresa fornecerá à ReNew ELP as metodologias de projeto e operação, além de um sistema de controle e segurança para manter as plantas funcionando de forma eficiente e os funcionários seguros.

“Ao converter plásticos em fim de vida útil em matérias-primas que substituem os materiais fósseis, a ReNew ELP tem o potencial de eliminar os plásticos de uso único desnecessários e produzir os ingredientes brutos para uma economia circular de plásticos, gerando valor, em vez de desperdício”, diz Richard Daley, diretor geral da ReNew ELP.

A empresa iniciou uma avaliação do ciclo de vida útil pelo Warwick Manufacturing Group para determinar os impactos ambientais de seu novo processo de reciclagem e o potencial de aquecimento global (GWP). Essa avaliação também determinará quais economias de CO2 ocorrem quando resíduos plásticos saem da incineração para a reciclagem avançada. Os resultados iniciais são encorajadores, indicando uma redução significativa no GWP.

“Por meio de uma engenharia de projetos colaborativa, soluções digitais avançadas e serviços de ciclo de vida útil, a Emerson ajudará a ReNew ELP a criar uma solução que dá suporte a práticas sustentáveis e auxilia no avanço de nossas metas de preservação de recursos”, afirma Roel Van Doren, presidente do grupo de vendas globais da Emerson.

Reduzir a poluição produzida pelos plásticos em escala global exigirá uma transição acelerada para novos processos, inovação adicional e capacidade de dar suporte a metas ambiciosas de sustentabilidade. Tecnologias avançadas de automação digital, como as soluções que a Emerson fornece, juntamente com a engenharia de projetos inovadora e colaborativa, podem ajudar empresas como PureCycle e ReNew ELP a criar soluções de longo prazo seguras, confiáveis e produtivas, garantindo que o resultado seja bom do ponto de vista do meio ambiente e também do ponto de vista financeiro. A combinação de um parceiro digital confiável e tecnologia inovadora vai diminuir muito os 170 bilhões de libras de plástico de polipropileno produzido a cada ano e ajudará a nos colocar no rumo de um futuro melhor.

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