Estudos exploratórios da conversão termocatalítica de plásticos descartados utilizando resíduo de catalisador ECAT-U-39.

Resumo

Desde sua criação, os plásticos transformaram a indústria de materiais e tornaram-se essenciais no cotidiano. No entanto, o uso excessivo e o descarte inadequado provocam o acúmulo de resíduos plásticos, com graves consequências ambientais. Entre as alternativas para mitigar esse problema, destaca-se a reciclagem química, que possibilita a conversão dos resíduos em produtos com valor agregado, como combustíveis ou insumos químicos. Este trabalho avalia a reciclagem química por pirólise térmica e catalítica de poli(tereftalato de etileno) (PET), um dos principais constituintes da fração plástica urbana. Garrafas PET foram coletadas, higienizadas, cortadas, trituradas e peneiradas (14 mesh), e posteriormente caracterizadas por técnicas físico-químicas. A pirólise térmica foi realizada em reator tubular de aço inoxidável, em temperaturas entre 400 e 700 °C, com taxa de aquecimento de 30 °C·min⁻¹ e vazão de N₂ de 100 mL·min⁻¹. Para a rota catalítica, é utilizado o resíduo de catalisador da Petrobras/RLAM, Ecat-U-39. O catalisador foi caracterizado por DRX, FTIR, TG/DTG, FRX, MEV e análise textural por fisissorção de N₂. A análise termogravimétrica demonstrou que a presença do catalisador reduziu a temperatura de pirólise e o teor de resíduo carbonáceo. Os experimentos em reator de leito fixo revelaram predominância de produtos gasosos em todas as condições (com e sem catalisador), exceto na temperatura de 400ºC, na qual a porcentagem de produtos obtidos em relação a massa de PET consumida é inferior. A presença do catalisador ECAT-U-39 favoreceu a formação de maiores frações gasosas com o aumento da temperatura. A fração sólida catalítica foi analisada por FTIR e DRX, possibilitando a identificação de intermediários inéditos, sugerindo novos mecanismos reacionais e seletividade para ácido tereftálico (e isômeros m- e o-), ácido benzóico e ácido fenilacético. A fração líquida indicou a presença de hidrocarbonetos e compostos oxigenados, reforçando o potencial da rota catalítica como alternativa viável para a valorização química de resíduos PET.