Devido à diminuição do custo de entrada e um padrão de vida global crescente, o acesso ao automóvel expandiu a propriedade para recordes. Quando esses veículos chegam ao fim de sua vida útil acabam como veículos descartados.
Os químicos da Rice University que trabalham com pesquisadores da Ford Motor Company estão transformando peças plásticas de veículos “em fim de vida” em grafeno por meio do processo de aquecimento Joule flash da universidade.
O SUV médio contém até 350 quilos de plástico que poderia ficar em um aterro sanitário por séculos se não fosse por um processo de reciclagem descrito em um novo estudo publicado na edição de estreia de um novo jornal da Nature, Communications Engineering.
O projeto, liderado pelo químico da Rice James Tour e pelo estudante de pós-graduação e autor principal Kevin Wyss, concentrou-se na reutilização de grafeno em carros antigos para fazer espuma de poliuretano aprimorada para veículos novos. Seus testes mostraram que a espuma com infusão de grafeno teve um aumento de 34% na resistência à tração e um aumento de 25% na absorção de ruído de baixa frequência. Isso com apenas 0,1% em peso ou menos de grafeno. É importante ressaltar que, quando esse carro novo fica velho, a espuma pode ser transformada em grafeno novamente.
Introduzido em 2020, o aquecimento por flash Joule para fazer pacotes de grafeno misturou plástico moído e um aditivo de coque (para condutividade) entre eletrodos em um tubo e o explodiu com alta tensão. O calor súbito e intenso – até quase 5.000 graus Fahrenheit – vaporiza outros elementos e deixa para trás o grafeno turbostático fácil de solubilizar. Além disso, o processo de aquecimento flash oferece benefícios ambientais significativos, pois não requer solventes e utiliza um mínimo de energia para produzir grafeno.
O laboratório Rice testou seu processo aterrando o “fluff” do triturador feito de para-choques de plástico, gaxetas, tapetes, tapetes, assentos e revestimentos de portas de picapes F-150 em fim de vida a um pó fino sem lavar ou pré-classificar o componentes. A equipe então passou o pó em duas etapas, primeiro sob baixa corrente e depois alta corrente em um aquecedor.
Eles descobriram que o pó aquecido entre 10 a 16 segundos em baixa corrente produzia um plástico altamente carbonizado representando cerca de 30% do volume inicial. Os outros 70% foram desgaseificados ou recuperados como ceras e óleos ricos em hidrocarbonetos. O plástico carbonizado foi então submetido a flashes de alta corrente, convertendo 85% dele em grafeno enquanto liberava hidrogênio, oxigênio, cloro, silício e impurezas metálicas.
A Ford usa até 60 libras de espuma de poliuretano em seus veículos, com cerca de 2 libras sendo reforçadas com grafeno desde 2018, de acordo com o coautor Alper Kiziltas, especialista técnico da pesquisa da Ford. “Quando recuperamos o grafeno da Rice, o incorporamos à nossa espuma em quantidades muito pequenas e vimos uma melhora significativa”, disse ele. “Ele superou nossas expectativas ao fornecer excelentes propriedades mecânicas e físicas para nossas aplicações.”
Fonte: InceptiveMind | Amit Malewar