Produção de matérias-primas industriais a partir de resíduos
KIT demonstra tecnologias para a economia circular numa escala piloto
Aumento dos custos energéticos, escassez de recursos, quantidades crescentes de resíduos - a humanidade tem um problema de resíduos. Com o Laboratório do Ciclo do Carbono (CCLab), os investigadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) criaram uma nova plataforma de desenvolvimento para uma economia circular mais sustentável. Entre outras coisas, a reciclagem química de resíduos plásticos está a ser investigada e transferida para a escala piloto. O objetivo é reintroduzir resíduos anteriormente não recicláveis no ciclo dos materiais.
A produção mundial de plásticos registou um aumento acentuado nos últimos 70 anos - para cerca de 414 milhões de toneladas em 2023 - mas a taxa de reciclagem é de apenas dez por cento. Como se espera que os custos da energia continuem a aumentar e os recursos se estejam a tornar mais escassos, é importante atingir taxas de reciclagem mais elevadas no contexto da transformação da indústria. O KIT está a contribuir para isso com a nova plataforma de investigação do Laboratório do Ciclo do Carbono (CCLab). Anteriormente, os investigadores do KIT já tinham conseguido desenvolver um processo de reciclagem completo para resíduos biológicos com o projeto bioliq®. O CCLab alarga este trabalho à reciclagem química de resíduos plásticos. "Para uma economia circular neutra para o clima, precisamos de devolver os resíduos da indústria e do comércio, dos agregados familiares e da agricultura e silvicultura ao ciclo dos materiais e utilizar energias renováveis para o fazer", afirma o Professor Dieter Stapf, Diretor do Instituto de Química Técnica do KIT. Fechar o ciclo do carbono protege o ambiente e poupa recursos escassos. "Somos um país onde a energia e as matérias-primas são escassas e caras", afirma Stapf. "As nossas futuras matérias-primas são os resíduos. A sua reciclagem é eficiente e barata. A reciclagem ajuda-nos a tornarmo-nos menos dependentes das importações de combustíveis fósseis, o que se tornou particularmente urgente à luz da crise da Ucrânia".
O Laboratório do Ciclo do Carbono beneficia das descobertas do bioliq®
O KIT já está a realizar uma extensa investigação sobre a utilização de resíduos biogénicos e matérias-primas renováveis para a produção de produtos químicos e combustíveis sustentáveis. No projeto bioliq®, concluído no final do ano passado, os investigadores e os parceiros criaram uma fábrica-piloto com a qual foi possível produzir, pela primeira vez, gasolina a partir de palha à escala de uma tonelada. "Estamos a levar muito do que aprendemos com o bioliq® para o CCLab", diz o Professor Frederik Scheiff, Chefe do Departamento de Transportadores de Energia Química do Instituto Engler-Bunte no KIT. "Na última campanha operacional, por exemplo, conseguimos converter óleos plásticos em matérias-primas químicas pela primeira vez, demonstrando assim as perspectivas para o futuro. Nunca ninguém tinha conseguido fazer isso", diz Scheiff. "Aprendemos a desenvolver e a aumentar a escala destas tecnologias e conseguimos demonstrar que também podem ser utilizadas para converter resíduos plásticos complexos, anteriormente não recicláveis, em matérias-primas químicas".
Utilização de resíduos anteriormente não recicláveis
A nova plataforma de investigação CCLab é uma continuação lógica do processo de utilização de materiais residuais que começou com o bioliq® . Devido à sua composição química e impurezas, a maioria dos produtos plásticos actuais não pode ser reciclada com um elevado nível de qualidade. "No CCLab, estamos a trabalhar na reciclagem do que é atualmente incinerado ou depositado em aterro, gerando assim emissões de gases com efeito de estufa", afirma Stapf. As novas tecnologias desenvolvidas no KIT permitem sintetizar novos plásticos a partir de resíduos plásticos sem utilizar petróleo bruto ou gás natural. Os poluentes e as impurezas contidas são destruídos ou separados. Os produtos são depois transformados em matérias-primas para a produção de novos plásticos. Os investigadores pretendem demonstrar toda a cadeia de valor no CCLab. "O Laboratório do Ciclo do Carbono é uma importante plataforma de desenvolvimento para a economia circular sustentável. É aqui que transferimos novas tecnologias da investigação no KIT e na Associação Helmholtz para a escala piloto", diz Stapf.
Grande necessidade de reciclagem
Estas tecnologias são urgentemente necessárias: Os objectivos de reciclagem da UE estipulam que, até 2035, serão reciclados mais dez milhões de toneladas de plástico por ano em toda a Europa. Para a Alemanha, que produz um terço de todos os plásticos na Europa, isto significaria mais dois a três milhões de toneladas por ano, sublinha Stapf: "Com o Pacto Ecológico Europeu, a União Europeia quer criar a transição para uma economia competitiva, neutra em termos de clima e eficiente em termos de recursos. O CCLab fornece informações importantes sobre como isto pode funcionar à escala industrial".
Entre outros, o Instituto de Investigação e Tecnologia da Catálise, o Instituto Engler-Bunte e o Instituto de Química Técnica estão envolvidos no CCLab do KIT. Existem também cooperações de transferência de tecnologia com muitas empresas industriais. O governo federal financia a plataforma de investigação no âmbito da Associação Helmholtz.
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