Luvas de borracha nitrílica descartáveis viram material de captura de CO2 em estudo da Aarhus University

Luvas de borracha nitrílica descartáveis são fabricadas em quantidades impressionantes todos os anos, e a maioria vai para o lixo depois de apenas um uso. O efeito disso é um volume gigantesco - e crescente - de resíduos.

Um novo estudo de laboratório aponta para um destino diferente para esse material. Em vez de queimar ou enterrar a borracha, pesquisadores conseguem transformá-la em um sólido capaz de capturar CO2 e que pode ser reutilizado repetidas vezes.

A proposta é ao mesmo tempo direta e ousada: pegar um produto que hoje é tratado como problema de descarte e convertê-lo em uma ferramenta de controle de emissões.

De luvas de borracha à captura de CO2

No estudo, Simon Kildahl, pesquisador de pós-doutorado na Aarhus University, e seus colegas descrevem um método para converter luvas de borracha descartadas em um adsorvente de CO2.

Segundo Kildahl, essa mudança pode fazer diferença não só porque existe muito desse material disponível, mas também porque a incineração ainda é um destino frequente para plásticos mistos ou difíceis de reciclar.

“Uma garrafa plástica pode ser reciclada com relativa facilidade, como sabemos por sistemas de devolução com caução”, afirmou. “Mas outros materiais plásticos são problemáticos porque não podem ser reutilizados da mesma forma. Por isso, muitas vezes acabam sendo queimados - o que hoje acontece com as luvas de borracha.”

“Em nossos experimentos, convertemos a luva para que ela pudesse capturar CO2, em vez de virar um resíduo que libera CO2 e outros gases nocivos durante a incineração.”

Enfrentando plásticos difíceis de reciclar

Kildahl integra o Grupo Skydstrup, dentro do Centro de Pesquisa em CO2 da Fundação Novo Nordisk (CORC), uma colaboração sediada na Aarhus University.

A missão mais ampla é encontrar caminhos para capturar CO2 ou transformá-lo em produtos úteis, incluindo combustíveis obtidos por processos Energia-para-X.

Esse foco em captura de carbono se conecta a outra linha de trabalho que o grupo vem explorando há anos: o que fazer com materiais normalmente classificados como não recicláveis.

Antes, os pesquisadores já haviam apresentado formas de recuperar valor de espuma de poliuretano de colchões e de resíduos de pás de turbinas eólicas, como epóxi e fibras de vidro.

Agora, o mesmo raciocínio está sendo aplicado às luvas de borracha nitrílica, que se encaixam em uma categoria incômoda: são essenciais na saúde, amplamente utilizadas e, na prática, quase sempre descartadas imediatamente.

O atrativo da nova abordagem é tentar resolver dois problemas de uma vez. Ela cria uma rota para um fluxo de resíduos difícil e, ao mesmo tempo, gera um produto que pode ajudar a reduzir emissões - em vez de ampliá-las.

A química remodela o resíduo de borracha

O método de laboratório começa com um passo mecânico simples: reduzir as luvas a pedaços menores. A partir daí, entra a etapa química.

“Especificamente, trituramos a luva de borracha em pequenos pedaços. Em seguida, ela reage com um catalisador à base de rutênio e gás hidrogênio, após o que pode capturar CO2 de gases de chaminé simulados”, explicou Kildahl. “No mundo real, isso poderia potencialmente acontecer em uma usina de energia.”

Os pesquisadores não estão apenas derretendo e remodelando as luvas. O que ocorre é uma transformação química do material, fazendo com que ele passe a se comportar de outra maneira e assuma uma nova função.

Luvas de borracha viram uma “esponja” de CO2

A equipe avaliou o material usando gases de chaminé simulados. Esse ponto é relevante porque correntes de exaustão industriais são misturas complexas de gases, e não CO2 puro.

Também há um aspecto prático que torna a ideia mais do que um truque de uso único. Depois de capturar CO2, o material pode ser regenerado.

Quando engenheiros aquecem o produto baseado em borracha, ele libera o CO2 retido, permitindo que o gás seja encaminhado para armazenamento subterrâneo ou para uso em processos Energia-para-X. Ao mesmo tempo, o material se “renova” e volta a ficar pronto para capturar mais CO2.

Essa capacidade de alternar entre captura e liberação é crucial para qualquer tecnologia realista de captura de carbono. Se o material se deteriorasse rapidamente ou funcionasse apenas uma vez, o problema do descarte reapareceria - só que em outra forma.

Repensando materiais para captura de carbono

Capturar CO2 não é novidade. Tecnologias já consolidadas removem dióxido de carbono de correntes de exaustão e até diretamente do ar.

O diferencial do trabalho da equipe de Kildahl não está no objetivo, e sim no material de partida.

A maioria dos materiais de captura exige produção significativa a montante, e grande parte dessa fabricação ainda depende de insumos de origem fóssil. Quando uma solução climática precisa aumentar a produção baseada em petróleo, o benefício total pode diminuir.

Resíduo de borracha vira recurso climático

Em vez de criar um material novo do zero, os pesquisadores começam com um resíduo que, de outra forma, acabaria em aterros ou incineradores.

Eles apresentam o material derivado das luvas como uma forma de evitar adicionar mais insumos fósseis ao sistema. A abordagem também se conecta à dimensão do desafio destacada pelo Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC), que aponta a necessidade de remover bilhões de toneladas de CO2 por ano até a metade do século.

“É por isso que é inteligente utilizar um material residual disponível em quantidades tão grandes, em vez de extrair mais petróleo do solo”, disse Kildahl.

“Com a luva de borracha, podemos criar um material de captura de CO2 em que quase cada átomo do produto vem de resíduos, exceto por uma pequena quantidade de hidrogênio.”

Esse é o argumento central por trás da química: a luva passa a ser um recurso para captura de carbono, e não uma fonte de emissões, e o processo busca manter novos insumos fósseis no mínimo.

Estágios iniciais, ambições grandes

Por enquanto, os resultados seguem restritos ao laboratório - e isso não é um detalhe irrelevante. Muitas reações funcionam muito bem em pequena escala, em vidrarias, mas se comportam de modo bem diferente quando engenheiros tentam operá-las em escala industrial.

Kildahl situa o projeto entre os estágios iniciais e intermediários na escala de Nível de Prontidão Tecnológica (TRL) - em torno do nível três ou quatro.

Hoje, a equipe trabalha na escala de gramas. O próximo passo é avançar para execuções em escala de quilogramas, quando transferência de calor, mistura e restrições de custo se tornam muito mais difíceis de controlar.

“Estamos trabalhando em uma escala de gramas agora, e as reações podem parecer e se comportar de forma diferente quando ampliamos para quilogramas. Mas nossos resultados parecem muito promissores”, disse.

Tornando a captura de CO2 viável em custo

O custo é outro obstáculo. No momento, o método depende de um catalisador caro. Qualquer caminho prático exigiria uma alternativa mais barata, uma reciclagem muito mais eficiente do catalisador ou um redesenho do processo que diminua a quantidade necessária.

Ainda assim, os pesquisadores afirmam ter ultrapassado um marco importante: o método funciona em princípio. Agora, a equipe trabalha para tornar o material mais robusto, mais acessível e competitivo frente a outras tecnologias de captura de carbono.

O grupo já demonstrou que o conceito funciona e acredita que a tecnologia pode avançar em breve para estágios de desenvolvimento mais elevados, caso consigam melhorar a escalabilidade, reduzir custos e elevar o desempenho.