Coreia do Sul cria tocha de plasma inovadora que pode revolucionar a reciclagem de plástico.

Em Coreia do Sul, investigadores afirmam ter construído um sistema de tocha de plasma que não se limita a derreter plástico: desmonta-o ao nível molecular, transformando lixo em novos blocos de construção para materiais, em vez de fumo e cinzas.

A reciclagem de plástico está a ter dificuldade em acompanhar

A maioria das pessoas já separa diligentemente garrafas e embalagens nos ecopontos, mas a produção global de plástico continua a aumentar e os aterros continuam a crescer. A reciclagem convencional tem limites difíceis de ultrapassar.

A reciclagem mecânica, em que o plástico é triturado, lavado e remoldado, degrada o material a cada ciclo. Os polímeros quebram-se, as cores misturam-se e os contaminantes acumulam-se. Grande parte do plástico misto ou sujo é simplesmente demasiado difícil ou caro de recuperar.

Por isso, uma fatia significativa do plástico continua a acabar queimado. A incineração pode gerar energia, mas também produz gases com efeito de estufa e fumos tóxicos que exigem sistemas de filtragem pesados. A pirólise, uma forma de reciclagem química que aquece plásticos triturados a cerca de 600°C sem oxigénio, cria óleos e gases que podem ser usados como combustíveis ou como matéria-prima para a indústria. Ainda assim, deixa resíduos de baixo valor e continua a libertar emissões que aquecem o clima.

Investigadores do Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM), na Coreia do Sul, afirmam que o seu novo processo com tocha de plasma contorna muitos destes problemas ao evitar por completo a combustão tradicional.

Uma tocha de plasma que “vaporiza” plástico

A ideia central soa a ficção científica: usar um jato de plasma ultraquente para reduzir o plástico aos seus ingredientes químicos fundamentais em apenas algumas centésimas de segundo.

O plasma é por vezes chamado o quarto estado da matéria. É o que se encontra em relâmpagos e no interior de algumas tochas de corte: um gás tão quente que os eletrões se separam dos átomos, criando uma “sopa” de partículas carregadas. Este ambiente é extremamente energético e altamente reativo.

No sistema do KIMM, os resíduos plásticos mistos são primeiro esmagados ou fragmentados. Em vez de irem para um incinerador ou para um reator de pirólise padrão, os fragmentos passam pelo feixe de uma tocha de plasma. As temperaturas nesse feixe atingem aproximadamente 1.000°C a 2.000°C, muito acima da pirólise convencional.

O tempo de reação é surpreendentemente curto. Segundo o instituto, o plástico é essencialmente destruído em cerca de 0,01 segundos. Isto não significa que desapareça; significa que as longas cadeias poliméricas que compõem os plásticos são partidas em moléculas muito mais pequenas.

De lixo a blocos de construção químicos

Crucialmente, o que sai do outro lado não é apenas uma lama aleatória. O KIMM diz que o seu processo consegue converter resíduos plásticos mistos em matérias-primas petroquímicas de alto valor, especificamente benzeno e etileno.

Estes dois químicos estão na base da indústria moderna dos plásticos. Normalmente são produzidos a partir de combustíveis fósseis como a nafta ou líquidos de gás natural. A partir de benzeno e etileno, as empresas podem fabricar uma grande variedade de produtos, desde embalagens de polietileno e carcaças de poliestireno até borracha sintética.

Em vez de perfurar petróleo ou “craquear” gás, o processo do KIMM pretende extrair estes blocos de construção diretamente de embalagens, sacos e filmes plásticos descartados.

Isto abre a possibilidade de algo mais próximo de um ciclo fechado: o plástico torna-se matéria-prima para novo plástico, repetidamente, sem as perdas de qualidade vistas na reciclagem mecânica.

Um impulso para reduzir o custo carbónico da reciclagem

Uma das críticas mais fortes à reciclagem química é que pode ser muito intensiva em energia. Se essa energia vier de combustíveis fósseis, os benefícios climáticos diminuem rapidamente.

A equipa sul-coreana enfrenta esse ponto de frente. A sua tocha de plasma funciona com hidrogénio, em vez de combustíveis de origem fóssil ou eletricidade de redes muito dependentes do carvão. Se esse hidrogénio for produzido a partir de fontes de baixo carbono - por exemplo, por eletrólise alimentada por vento ou solar - todo o processo poderá reduzir significativamente as emissões associadas à gestão de resíduos plásticos.

Claro que essa promessa depende de como o hidrogénio é produzido e de quanta eletricidade o sistema de plasma consome. Esses detalhes serão determinantes quando se calcularem os impactos climáticos no mundo real.

O que o KIMM diz ter alcançado

Numa declaração citada pelo site de tecnologia Gizmodo, o diretor do programa no KIMM descreveu o avanço como uma estreia mundial: um processo capaz de converter com sucesso resíduos plásticos mistos em matérias-primas utilizáveis à escala, usando uma tocha de plasma.

A equipa planeia novos projetos de demonstração e tem como objetivo a implementação comercial. Isso implica escalar a tecnologia para lá de reatores laboratoriais, provar operação estável 24/7 e integrá-la na logística de recolha e triagem de resíduos.

Os investigadores enquadram o seu trabalho como simultaneamente uma solução de resíduos e uma estratégia de emissões: menos aterro, menos chaminés, mais segurança de matérias-primas.

Em que é que a reciclagem por plasma difere da pirólise

Embora tanto a pirólise como a reciclagem por plasma usem calor, diferem em pontos-chave:

• Temperatura: a pirólise opera em torno de 400–600°C, enquanto o processo por plasma reportado funciona mais perto de 1.000–2.000°C.
• Velocidade: no reator de pirólise, a decomposição pode demorar minutos ou mais. A tocha de plasma atua em cerca de 0,01 segundos.
• Produtos: a pirólise tende a gerar uma mistura de óleos, gases e carvão (char). O método por plasma é afinado para produzir químicos específicos como benzeno e etileno.
• Resíduos: sistemas tradicionais deixam frequentemente resíduos sólidos. O processo por plasma procura reduzir subprodutos indesejados.
• Fonte de energia: muitas instalações existentes ainda dependem de energia fóssil. A nova tocha foi concebida em torno do hidrogénio como input mais limpo.

Isto pode corrigir o problema de imagem do plástico?

Grupos ambientalistas continuam cautelosos relativamente a qualquer solução que pareça prolongar a era do plástico. Um relatório muito citado da Greenpeace, de 2022, argumentou que a reciclagem tradicional falhou em acompanhar o ritmo da produção e que o marketing em torno de plástico “reciclável” muitas vezes engana consumidores.

O avanço do KIMM não altera o facto simples de que a produção global de plástico continua a subir, impulsionada por embalagens, têxteis, peças automóveis e bens de consumo. Mesmo a tecnologia de reciclagem mais avançada tem dificuldade quando o fluxo de entrada cresce continuamente.

Ainda assim, engenheiros e decisores políticos veem ferramentas de reciclagem química, como tochas de plasma, como parte de um conjunto mais amplo: redução de plásticos de uso único, modelos de embalagens reutilizáveis, materiais alternativos e esquemas rigorosos de recolha.

Sem mudanças em larga escala na forma como o plástico é produzido, usado e recolhido, nenhuma tocha - por mais avançada que seja - eliminará o acumular de resíduos por si só.

Termos-chave por detrás da tecnologia

Para quem tenta decifrar o jargão, alguns conceitos ajudam:

• Plasma: gás superaquecido e eletricamente carregado, contendo eletrões livres e iões. Existe naturalmente em relâmpagos e estrelas e artificialmente em certas tochas e reatores.
• Benzeno: hidrocarboneto em forma de anel, usado como matéria-prima para muitos químicos e plásticos. Tóxico em doses elevadas, pelo que deve ser manuseado com cuidado.
• Etileno: gás simples usado como ingrediente-chave no polietileno, o plástico mais comum do mundo para sacos, filmes e garrafas.
• Combustível de hidrogénio: portador de energia que emite apenas água quando queimado ou usado em células de combustível, desde que seja produzido por métodos de baixo carbono.

Como poderia ser a utilização em larga escala

Se a reciclagem com tocha de plasma se revelar comercialmente viável, as cidades poderiam acoplar unidades deste tipo a instalações existentes de triagem de resíduos. Fluxos de plástico misto que hoje seguem para incineração poderiam, em vez disso, ser encaminhados para reatores de plasma compactos.

Empresas químicas poderiam assinar contratos de longo prazo para comprar benzeno e etileno produzidos a partir de resíduos, substituindo parcialmente matérias-primas fósseis. Esta mudança criaria um sinal de preço para o lixo: fardos de plástico misto poderiam ganhar valor como matéria-prima, e não apenas como um problema de eliminação.

Num cenário, portos em países com forte energia renovável poderiam tornar-se centros de conversão de plástico em químicos. Resíduos importados, lixo doméstico e aparas industriais alimentariam grandes instalações de plasma alimentadas a hidrogénio. Os produtos sairiam diretamente para complexos petroquímicos próximos, reduzindo a sua pegada fóssil.

Riscos e perguntas sem resposta

A reciclagem por plasma não escapa ao escrutínio. Comunidades locais perto de zonas industriais vão querer saber como as emissões são monitorizadas, que poluentes ainda podem ser produzidos e o que acontece se o sistema falhar.

Há também questões económicas. O hidrogénio continua relativamente caro e construir centrais de plasma exige investimento inicial elevado. Se os preços do petróleo caírem, as empresas petroquímicas podem ser tentadas a manter matérias-primas fósseis baratas em vez de pagar um prémio por benzeno e etileno derivados de resíduos.

Por fim, existe um risco comportamental: se os decisores políticos tratarem a reciclagem por plasma como uma bala de prata, podem aliviar a pressão sobre as empresas para reduzirem, desde logo, o plástico desnecessário. Muitos especialistas ambientais defendem que a prevenção - e não uma melhor eliminação - deve continuar a ser a prioridade.

As tochas de plasma podem ajudar a limpar o plástico de ontem, mas não mudam automaticamente as escolhas de embalagens de amanhã.

Como consumidores e cidades poderão beneficiar

Se a tecnologia do KIMM e sistemas semelhantes se difundirem, os agregados familiares poderão ver mudanças sem terem de adotar novos hábitos de um dia para o outro. Os ecopontos existentes poderão alimentar instalações de tratamento mais eficazes, reduzindo a proporção de plástico “reciclado” que, na prática, acaba queimado ou exportado.

Cidades a lidar com aterros a transbordar e incineradores dispendiosos ganhariam mais uma opção. A transição da queima para sistemas de plasma alimentados a hidrogénio poderia reduzir a poluição do ar local, baixar emissões climáticas e gerar receitas com a venda de químicos. Para países que importam a maior parte do seu petróleo e gás, essa segurança adicional de recursos também conta.

A tocha de plasma sul-coreana ainda terá de provar o seu valor fora de ensaios controlados. Ainda assim, a ideia no seu núcleo é simples e bastante radical: tratar os resíduos plásticos não como um fardo para enterrar ou queimar, mas como um recurso a extrair - que pode ser aberto e reconstruído, molécula a molécula.