INTEGRATING THERMOCHEMICAL AND PHYSICAL PROCESSES TO TRANSFORM PLASTIC WASTE INTO VALUE-ADDED PRODUCTS
Nome: MIRIAM SUELY KLIPPEL
Data de publicação: 03/10/2025
Banca:
Nome |
Papel |
|---|---|
| FLÁVIO LOPES FRANCISCO BITTENCOURT | Coorientador |
| LAINE BADARÓ PEREIRA | Examinador Externo |
| MARCIO FERREIRA MARTINS | Presidente |
| MARCOS TADEU D AZEREDO ORLANDO | Examinador Interno |
| RUMING PAN | Examinador Externo |
Páginas
Resumo: A crescente crise dos resíduos plásticos exige não apenas mudanças de comportamento, mas também o desenvolvimento de soluções tecnológicas sustentáveis. Diante das limitações da reciclagem mecânica, como a degradação do material e a perda de qualidade, esta tese explora uma rota alternativa por meio do processamento termoquímico utilizando um reator de pirólise acionado por combustão. Entre as frações resultantes, um subproduto ceroso foi identificado como um material com alta densidade energética e potencial promissor para aplicações na economia circular, especialmente por sua facilidade de transporte e viabilidade para recuperação descentralizada. No entanto, a adoção limitada dessa fração deve-se principalmente à ausência de processos adequados de pós-tratamento, o que compromete sua pureza e consistência.
Para enfrentar esse desafio, a tese propõe uma estratégia integrada que combina conversão termoquímica com pós-tratamento físico sob alta pressão para aumentar o valor dos subprodutos cerosos. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática da literatura para identificar as principais características físico-químicas e os métodos analíticos utilizados para classificar ceras em aplicações comerciais. Em paralelo, uma nova configuração de reator — o Reator de Pirólise por Combustão com Entrada Aberta (O-CDPyR) — foi projetada e testada para melhorar a eficiência da recuperação do produto ceroso. O material recuperado foi caracterizado por meio de análises térmicas, moleculares e reológicas, a fim de avaliar sua semelhança com ceras comerciais à base de polietileno.
Para aumentar ainda mais a organização estrutural do material, foi desenvolvida uma célula de alta pressão do tipo pistão-cilindro de parede dupla, capaz de operar até 4 GPa à temperatura ambiente. Quando submetido à alta pressão, o material ceroso apresentou aumento na cristalinidade e reorganização molecular, sugerindo repolimerização parcial e potencial para upcycling em produtos poliméricos de maior valor. Os resultados demonstram que a integração da pirólise baseada em combustão lenta com modificação em estado sólido oferece uma rota viável para transformar subprodutos subvalorizados em materiais funcionais, contribuindo para o design sustentável de materiais e estratégias de economia circular.
Palavras-chave: Reatores smoldering, produto ceroso, caracterização, alta pressão
