Algumas anotações sobre novidade na reciclagem (e processamento) de poliestireno e sobre biocimento.
1
Reciclagem de poliestireno
A reciclagem de poliestireno na forma expandida (“isopor”) sempre foi algo difícil de ser executada viavelmente na prática. O poliestireno na forma “cristal” é relativamente fácil de ser reciclado quando se tem a estrutura industrial necessária, mesmo quando de sua associação com PVC, como se vê em copos plásticos, por exemplo. A “madeira plástica”, para alcançar maior rigidez, tem no poliestireno um adicional muito conveniente.
Apesar da fácil solubilidade em xileno, o poliestireno expandido, assim como o todo o poliestireno relativamente puro, não pode ser reaproveitado a não ser em nichos muito específicos por esse método, ainda que se desconsidere os problemas de toxicidade dos solventes de cadeias aromáticas, a conhecida sigla BTEX.
Mas agora surge uma rota biológica, no geral, com grandes possibilidades de ser levada para a bacteriológica, com bactérias geneticamente modificadas visando a produção de enzimas específicas.
1.1
https://tecnoblog.net/meiobit/458549/tenebrio-gigante-come-isopor-pesquisa-materiais-reciclagem/
“Superlarvas que comem plástico podem ser chave para reciclagem, dizem cientistas
Cientistas da Austrália descobriram que larvas conhecidas como tenébrio gigante podem se alimentar somente de poliestireno, material plástico que ameaça a vida no mar e se acumula no lixo.”
Destaquemos:
“Material de embalagens, talheres descartáveis, caixas de CD: o poliestireno é uma das formas mais comuns de plástico, mas sua reciclagem não é fácil e a grande maioria termina em depósitos de lixo, ou chega aos oceanos, onde ameaça a vida marinha.”
“Chris Rinke, que dirigiu um estudo publicado nesta quinta-feira (9) na revista Microbial Genomics, disse à AFP que pesquisas anteriores haviam demonstrado que as larvas de traça-da-cera e as larvas-da-farinha (outra espécie de besouro) tinham boas credenciais por ingerir plástico.”
“Confirmamos que as superlarvas podem sobreviver com uma dieta única de poliestireno e, inclusive, ganhar uma pequena quantidade de peso […] apesar de os insetos conseguirem sobreviver com poliestireno, esta não é uma dieta nutritiva e afeta sua saúde.”
“Em seguida, a equipe utilizou uma técnica chamada metagenômica para analisar a comunidade intestinal microbiana e encontrar quais são as enzimas codificadas por genes que participaram da degradação do plástico.”
Estas larvas são tradicionalmente um alimento para aves e répteis criados como animais de estimação. Como citado no artigo de divulgação:
“As larvas de tenébrio gigante chegam a cinco centímetros e são criados como alimento de répteis e aves, e até mesmo para alimentação humana em países como México e Tailândia.”
Com facilidade, podem ser usadas como fonte de proteína indireta para os humanos, sendo usadas para a produção como fonte de proteínas para peixes criados em cativeiro.
'Bio-upcycling'
É apresentado que poderia se fornecer às larvas uma dieta com balanço entre restos de alimentos ou bioprodutos agrícolas e o poliestireno.
"Esta poderia ser uma forma de melhorar a saúde das larvas e de lidar com a grande quantidade de desperdício de alimentos nos países ocidentais" (Países ocidentais desenvolvidos, nota nossa.)
Um caminho alternativo ao uso direto das larvas é o desenvolvimento de usinas de reciclagem que imitem o que faz o metabolismo das larvas, com uma trituração prévia do plástico e depois digeri-lo através de enzimas bacterianas.
Estas enzimas poderiam ser desenvolvidas para serem ainda mais eficientes - via engenharia de enzimas - que as presentes no trato digestivo das larvas.
Os produtos de decomposição dessa reação poderiam depois ser utilizados para alimentar outros microorganismos para criar compostos de alto valor, como bioplásticos, num "upcycling" economicamente viável.
Nota
"Upcycling" é o processo de reutilizar o que é descartado para gerar materiais de maior valor, diferentemente da reciclagem, que supõe a destruição dos resíduos para criar algo novo.
2
Biocimento
Eu poderia fazer uma coletânea com desenvolvimentos de cimento e biocimentos a partir de reaproveitamento de diversos rejeitos, resíduos de processos industriais e até dejetos.
2.1
Biocimento renovável feito inteiramente de materiais residuais
Redação do Site Inovação Tecnológica - 24/05/2022
Destaquemos:
“Cientistas de Cingapura criaram um cimento de origem biológica - uma alternativa ao cimento comum, de origem mineral - ainda mais verde e sustentável.
O biocimento é uma forma renovável de cimento que normalmente usa bactérias para formar uma reação de endurecimento que liga o material base em um bloco sólido.”
[...]
“Basta uma reação da ureia com os íons de cálcio presentes no lodo de carboneto para formar um sólido duro. Quando essa reação ocorre em um material particulado, como areia, o precipitado une as partículas e preenche as lacunas entre elas, criando uma massa compacta.”
“Usos
Além do uso comum, o biocimento pode ser empregado como rejunte para selar rachaduras na rocha, para controle de infiltração, e até mesmo para retocar e reparar monumentos como esculturas rupestres e estátuas.
Segundo a equipe, a técnica que eles desenvolveram também pode tornar-se um método sustentável e econômico para fortalecer o solo para uso em construção ou escavação, controlar a erosão de praias, reduzir a poeira ou a erosão eólica no deserto ou construir reservatórios de água doce.
"O biocimento é uma alternativa sustentável e renovável ao cimento tradicional e tem grande potencial para ser usado em projetos de construção que exigem tratamento do solo," disse o professor Jian Chu, coordenador da equipe. "Nossa pesquisa fez biocimento ainda mais sustentável usando dois tipos de resíduos como matéria-prima. A longo prazo, isso não apenas tornará mais barato fabricar biocimento, mas também reduzirá o custo envolvido no descarte de resíduos."”
2.2
Cientistas criam biocimento renovável feito a partir de urina
Ter, 14 de Junho de 2022 - Stella Legnaioli
https://www.ecycle.com.br/cientistas-criam-biocimento-renovavel-feito-a-partir-de-urina/
“A tecnologia usa bactérias para criar uma reação de endurecimento a partir de dois materiais residuais comuns: lodo de carboneto industrial e ureia (da urina de mamíferos). O resultado é uma massa compacta forte, durável e pouco permeável.”
[...]
“Impactos ambientais do cimento comum
As cimenteiras são responsáveis por cerca de 5% da emissão global de dióxido de carbono (CO2), de fonte antrópica, liberado anualmente na atmosfera. Estima-se que, na produção de uma tonelada de clínquer (cimento em sua fase básica de fabrico), seja produzida uma tonelada de CO2, contribuindo em grande parte para o aumento do efeito estufa, segundo estudo.
No processo de fabricação do cimento também podem ser liberados o óxido de enxofre, óxido de nitrogênio, monóxido de carbono e compostos de chumbo, sendo todos eles poluentes. Além disso, durante a primeira etapa de extração das matérias-primas, também podem ocorrer impactos físicos, como desmoronamentos nas pedreiras de calcário e erosões devido às vibrações produzidas no terreno. E a extração de argila em rios pode causar o aprofundamento desses cursos d’água, diminuindo a quantidade de água nos leitos e afetando os ecossistemas e assentamentos humanos ali existentes.”
[...]
“Como é feito o biocimento e quais são suas propriedades
O processo de fabricação de biocimento requer menos energia e gera menos emissões de carbono em comparação com os métodos tradicionais de produção de cimento. O biocimento da equipe da NTU é criado a partir de dois tipos de resíduos: lodo de carboneto industrial – o material residual da produção de gás acetileno, proveniente de fábricas de Cingapura – e ureia encontrada na urina.
Em primeiro lugar, a equipe trata a lama de carboneto com um ácido para produzir cálcio solúvel. A ureia é então adicionada ao cálcio solúvel para formar uma solução de cimentação. A equipe então adiciona uma cultura bacteriana a essa solução de cimentação. As bactérias da cultura então quebram a uréia na solução para formar íons carbonato.
Esses íons reagem com os íons de cálcio solúveis em um processo chamado precipitação de calcita induzida microbianamente (MICP). Essa reação forma carbonato de cálcio – um material duro e sólido que é encontrado naturalmente em giz, calcário e mármore.
A solução de biocimento é incolor, permitindo que os trabalhos de restauração mantenham a cor original da escultura. Quando essa reação ocorre no solo ou na areia, o carbonato de cálcio resultante une as partículas de solo ou areia para aumentar sua resistência e preenche os poros entre eles para reduzir a infiltração de água através do material. O mesmo processo também pode ser usado em juntas de rocha, o que permite o reparo de esculturas rupestres e estátuas.
O solo reforçado com biocimento apresenta resistência à compressão não confinada de até 1,7 megapascal (MPa), superior à do mesmo solo tratado com quantidade equivalente de cimento. Isso torna o biocimento da equipe adequado para uso em projetos de melhoria do solo, como fortalecimento do solo ou redução de infiltração de água para uso em construção ou escavação ou controle de erosão de praias ao longo da costa.”
Relacionados
2.3
Conheça o bioconcreto, material que fecha as próprias rachaduras
27 agosto 2016
https://www.bbc.com/portuguese/geral-37204389
2.4
Bioconcreto: o que é e como ele é capaz de se regenerar
21/07/2021
https://www.weg.net/tomadas/blog/arquitetura/bioconcreto-o-que-e-e-como-ele-e-capaz-de-se-regenerar/
“O pesquisador e microbiologista holandês Hendrik Jonkers desenvolveu o Bioconcreto a partir da combinação do concreto comum e de colônias da bactéria Bacillus pseudofirmus.”
[...]
“O Bioconcreto é capaz de se regenerar por meio da alimentação e da digestão das bactérias. Quando elas saem da inércia, consomem o lactato de cálcio utilizado na mistura do concreto, liberando calcário na digestão, que ocupa o espaço aberto no concreto. Sendo assim, o calcário produzido é acumulado na região das rachaduras.
Além de diminuir os gastos com mão de obra e manutenção na construção civil, o Bioconcreto é capaz de reduzir as emissões de carbono que são emitidas durante o processo de produção do concreto.”
2.5
Welcome To The Future Of Soil Engineering
What Is BioCement
“O BioCement estimula as bactérias nativas do solo a cimentar as partículas do solo através de um processo conhecido como Precipitação Induzida de Calcita Microbiana (Microbial Induced Calcite Precipitation, MICP). O produto BioCement é enviado como um pó seco para ser misturado em água. A solução rica em nutrientes resultante é então fornecida às bactérias nativas do solo, que crescem em proporção à quantidade de nutrientes, cimentando o solo. As partículas de solo cimentado formam um material endurecido e menos permeável semelhante ao calcário. A permeabilidade e a resistência podem ser adaptadas para atender às especificações do projeto.”
