Pirólise de resíduos plásticos visando à obtenção de produtos de alto valor agregado
Resumo
O aumento do consumo de plásticos leva à maior geração de resíduos. Assim, a reciclagem de materiais plásticos tem se tornado cada vez mais importante. A técnica de pirólise é um dos mais promissores métodos para reciclagem de resíduos plásticos. Nela, o material passa por uma degradação térmica em atmosfera inerte, fornecendo produtos líquidos, sólidos e gasosos. Estes produtos têm potencial para serem usados como combustível e servem de matéria-prima para a indústria. O presente trabalho visa à reciclagem de poliolefinas (PEAD, PEBD, PEBDL e PP) presentes no resíduo sólido urbano através da pirólise. Os polímeros foram caracterizados quanto à temperatura de fusão pela análise de DSC. Da análise termogravimétrica obtiveram-se os perfis de degradação de cada amostra, úteis para a escolha da temperatura de pirólise. A análise dos gases desprendidos possibilitou uma comparação aos resultados da TGA. O acoplamento à espectrometria de massas permitiu a identificação da amostra em uma única análise. A composição dos produtos da pirólise em 450 °C, 475 °C e 500 °C foi obtida por meio da Py-GC/MS. Nas mesmas temperaturas foram realizados ensaios em reator batelada com amostras individuais e uma mistura de polímeros. O rendimento das frações sólida, líquida e gasosa foi avaliado em função da temperatura e do tipo de polímero. A fração líquida foi analisada por FTIR. Os resultados de DSC apresentaram picos endotérmicos em temperaturas características dos polímeros analisados. O termograma da amostra de PEBD sugeriu a presença de PEBDL e de blendas dos dois polímeros. As curvas de TGA e DTG indicaram apenas uma etapa de degradação. O polipropileno degradou em uma faixa de temperatura inferior a dos demais polímeros. O mesmo comportamento foi observado nos ensaios de Py-EGA/MS. A comparação dos termogramas e dos espectros de massas resultantes com a biblioteca confirmou a estrutura de cada amostra. A Py-GC/MS dos polímeros mostrou a formação de alcanos, alcenos e alcadienos. O aumento da temperatura de pirólise promoveu o surgimento de compostos de menor cadeia molecular. Este comportamento foi comprovado nos ensaios em batelada, nos quais as frações de líquido e gás aumentam com a temperatura. Dentre as amostras pirolisadas, o PP resultou no maior rendimento de líquidos. Os aditivos presentes nos polímeros migraram para os produtos da degradação térmica, fazendo necessárias etapas de purificação destes produtos. As análises de FTIR confirmaram a presença de hidrocarbonetos insaturados. A semelhança das estruturas de PE e PP produziu espectros parecidos. O espectro do óleo da mistura de polímeros é reflexo da degradação de cada um deles.
Coleções
Os arquivos de licença a seguir estão associados a este item: