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May 07, 2024

Cientistas projetam um moedor para resolver o problema de E

Foto: Siddharth Kankaria/Research Matters Você já se perguntou o que aconteceu com aquele telefone que você descartou por um “inteligente” ou com o computador desktop que você jogou fora anos atrás? Bem, você os coloca no lixo.

Foto: Siddharth Kankaria/Research Matters

Você já se perguntou o que aconteceu com aquele telefone que você descartou por um “inteligente” ou com o computador desktop que você jogou fora anos atrás? Bem, você os coloca no lixo. E o mesmo aconteceu com inúmeras outras pessoas em todo o mundo, gerando impressionantes 50 milhões de toneladas de lixo eletrónico só em 2013. Até 2030, espera-se que os nossos resíduos eletrónicos atinjam 1 000 milhões de toneladas por ano – mais do que a quantidade de arroz cultivada em todo o mundo!

Apenas 12,5% do lixo eletrônico (lixo eletrônico) gerado hoje é reciclado. Refletindo sobre esse problema, literalmente, está um estudo indo-americano recente que propõe um método elegantemente simples para reciclar o lixo eletrônico: triturá-lo em nanopartículas. D. Roy Mahapatra do Departamento de Engenharia de Materiais e Engenharia Aeroespacial do Instituto Indiano de Ciência, em colaboração com pesquisadores da Rice University, EUA, o estudo pode tornar a reciclagem de lixo eletrônico fácil, simples e completo.

A iniciativa StEP das Nações Unidas define lixo eletrônico para abranger todos os itens de equipamentos elétricos e eletrônicos e suas peças que foram descartados pelo seu proprietário como lixo, sem intenção de reutilização. Geladeiras, telas/monitores, lâmpadas, máquinas de lavar, calculadoras, torradeiras, telefones celulares, computadores e muito mais acabam eventualmente como “lixo eletrônico”.

Um grande desafio na reciclagem do lixo eletrônico é que as placas de circuito impresso eletrônico (PCBs) presentes em todos esses dispositivos contêm metais pesados ​​potencialmente fatais, como chumbo, mercúrio e arsênico. Portanto, devem ser reciclados através de canais específicos que separam estes produtos químicos nocivos, desmantelando-os, quebrando-os e refinando-os.

“A complexidade do processo de reciclagem e a quantidade de energia necessária não são economicamente viáveis ​​nem amigas do ambiente”, salienta o Dr. Chandra Sekar Tiwary, investigador e autor principal do estudo.

Hoje, dois métodos comuns estão sendo usados ​​para reciclar o lixo eletrônico. No primeiro método, o lixo eletrônico é queimado e triturado, o que destrói os polímeros orgânicos dos PCBs e deixa metais e cerâmicas para serem recuperados e reciclados. O processo de queima libera produtos químicos tóxicos no ar, poluindo-o. No segundo método, os PCBs são triturados em pequenos pedaços e tratados com calor e produtos químicos para extrair metais. Como os pequenos pedaços têm cerca de um centímetro de tamanho, os metais resultantes podem reagir entre si e, portanto, não podem ser extraídos na sua forma pura, limitando assim a reciclagem. A necessidade de calor extremo e de produtos químicos também torna esse processo caro.

Os pesquisadores deste estudo propõem esmagar os PCBs em partículas de tamanho nanométrico usando um moinho criogênico, um moedor de baixa temperatura desenvolvido internamente no IISc. Esmagá-lo desta forma a baixas temperaturas não liberta gases perigosos. Impede qualquer reação química entre metais e também retém polímeros orgânicos, possibilitando a completa separação e reaproveitamento de polímeros, óxidos e metais. Os metais são reciclados e os polímeros orgânicos são usados ​​como matéria-prima para a produção de materiais artificiais, como nanocompósitos poliméricos. “O melhor da nossa solução é que não descartamos nada e utilizamos 100%, o que é muito importante para o meio ambiente”, comenta Dr. Tiwary.

O estudo também aborda dois métodos para reciclar a forma em pó dos PCBs. No primeiro método, o pó é misturado com água, formando então duas camadas claramente separáveis ​​– uma camada flutuante e uma camada de sedimentos. Quando a camada flutuante, com partículas nanométricas, é ainda mais diluída, as partículas são distribuídas uniformemente por toda a solução formando um colóide. Este colóide pode ser usado para fabricar tintas de impressão e tintas à base de polímeros. Óxidos de manganês, silício, chumbo, estanho, cobre, cobalto e cálcio, e também metais como prata, ouro, estanho, chumbo, cobre, alumínio e níquel são encontrados na camada sedimentar e podem ser extraídos em sua forma pura.

No segundo método de reaproveitamento, as partículas nanométricas poderiam ser utilizadas para fortalecer polímeros e melhorar suas propriedades mecânicas. A equipe demonstrou o mesmo adicionando essas nanopartículas à resina epóxi, um polímero comumente usado. “A mistura de nanopartículas melhorou a resistência”, diz o Dr. Tiwary.