USP desenvolve produto biodegradável

Pesquisadores japoneses identificaram bactérias capazes de degradar polipropileno e poliestireno com o uso do aditivo P-Life, abrindo novas perspectivas para o tratamento de resíduos plásticos.

A tecnologia empregada mistura materiais orgânicos com nanotubos de carbono - estruturas minúsculas, milhares de vezes mais finas que um fio de cabelo — que funcionam como um “ímã químico”, atraindo e retendo os poluentes sem gerar resíduos tóxicos.

Enquanto o plástico convencional precisa de 400 anos para se decompor no ambiente, o bioplástico se desfaz em 180 dias.

Cerca de 350 milhões de toneladas de plástico anuais tornam-se resíduos e, desse total, cerca de 40% correspondem a embalagens.

Desenvolvida pela empresa Deink, a tecnologia soluciona as restrições econômicas e operacionais que existiam para a recuperação destes conhecidos pelas dificuldades e limitações na reciclagem.

O MackGraphe tem desenvolvido estratégias para evitar esse processo de degradação do plástico

Segundo pesquisa recente da Ipsos, 75% das pessoas querem o fim dos plásticos descartáveis.

A utilização das microalgas tem como meta a captura e fixação de CO2, além do uso da biomassa para ser fermentada.

Por Thiago B. Spedo * A inclusão de copos de papel e de plástico e outros produtos descartáveis entre os resíduos sólidos que podem ser encaminhados para a compostagem, garantiria um enorme ganho do ponto de vida ambiental, econômico e social. Permitiria ampliar o potencial de desenvolver a sustentabilidade da cadeia, com um final de vida que contribua para a economia circular, o retorno do produto ao solo produzindo fertilizante e atenderia um dos maiores desafios para a implementação da Política Nacional de Resíduos Sólidos. A opção da aplicação de bioplásticos compostáveis para os descartáveis, como os utensílios de uso único, sacolas de compras e embalagens já é uma realidade e pode ser ampliada para o revestimento de copos de papel, permitindo que eles também possam ser destinados para a coleta de resíduos orgânicos. Normalmente, os copos descartáveis de papel precisam de um revestimento interno de polietileno, que age como um impermeabilizante para impedir que o papel absorva líquidos ou que eles vazem, além de garantir uma barreira de contato com os alimentos. A necessária aplicação da resina plástica, no entanto, torna complexo o processo de reciclagem do copo de papel e não é uma alternativa do ponto de vista de biodegradabilidade. Ele acaba sendo destinado aos aterros sanitários e, nesses ambientes, se decompõe liberando metano, gás que contribui para o desequilíbrio climático. O uso do biopolímero compostável como revestimento dos copos e embalagens de papel facilitaria a coleta de resíduos orgânicos em eventos públicos e nos restaurantes, por exemplo. Esse foi o foco do desenvolvimento do revestimento para papel com ecovio® PS 1606 um biopolímero de alta qualidade certificado de acordo com a norma de referência internacional para compostagem EN 13432. A regulamentação considera o material compostável quando, em um período de até 180 dias, cerca de 90% da massa do polímero é convertido em CO2 e água e 10% é convertido em biomassa, se colocado em condições de compostagem, ou seja, na presença de água, oxigênio, calor e microrganismos. As propriedades de barreira de migração do ecovio® tornam também mais seguro o uso de papel reciclado em aplicações alimentícias, ampliando a eficiência de recursos, reduzindo consumo de energia e melhorando a pegada de carbono do produto final. Tecnicamente o ecovio® pode ser aplicado em papel, cartão, entre outros materiais para embalagem, é à prova d'água, resistente a rasgos, tem propriedades de barreira para aroma e sabor, está em conformidade com os requisitos de segurança alimentar, pode ser processado nas plantas industriais convencionais para polietileno, enfim, tem propriedades que garantem uma performance igual à do material convencional, sem significar um passivo ambiental duradouro. O material contém alto conteúdo de matérias-primas renováveis, como o PLA (Poliácido láctico) oriundo em geral de amido de milho, oferecendo uma pegada reduzida de carbono. Também permite a eficiência no uso de recursos por meio da decomposição de resíduos orgânicos e economia de recursos escassos, como fosfatos para fertilização do solo, que podem ser substituídos pelo composto obtido. Entretanto, para que os ganhos de sustentabilidade com os utensílios feitos com material compostável sejam efetivos, é importante a introdução dos produtos num conceito de circuito fechado. Os operadores de eventos públicos e restaurantes, por exemplo, devem coletar os resíduos orgânicos junto com os descartáveis compostáveis, encaminhando-os para compostagem. A proposta é justamente simplificar a coleta, eliminando a etapa de separação, porém garantindo a destinação adequada. As inovações desenvolvidas a partir de muito investimento em Pesquisa & Desenvolvimento tem garantido soluções concretas para promover a sustentabilidade na cadeia do plástico. * Thiago B. Spedo é Engenheiro de materiais e coordenador regional de Especialidades Plásticas da BASF para a América do Sul

Três alunos da Etec Amim Jundi, em Oswaldo Cruz (SP), produziram um polissacarídeo (substância semelhante ao açúcar) a partir de bagaços e cascas descartados da indústria alimentícia. Alex Vidotto, Aline Molena e Ariane Guerra dissolveram a substância em suco de frutas e manipulada em laboratório, conseguindo mais cor, sabor e consistência pastosa, o que permite a moldagem em formato cilíndrico. Os alunos tiveram orientação da professora da disciplina de planejamento e desenvolvimento de trabalho de conclusão de curso (TCC) da Etec, Edelma Jacob. De acordo com a orientadora, mesmo que o material seja descartado inadequadamente, ele se dissolve rapidamente e reduz os prejuízos ambientais. “Mesmo que a pessoa não coma o canudo depois de terminar a bebida, ele se decompõe facilmente, o que não ocorre com o similar feito de plástico”, explica a professora. “Apesar de já existirem canudos biodegradáveis no mercado, durante a fase de pesquisa não encontramos nenhum comestível como o nosso”, diz Alex. Os alunos pretendem continuar a pesquisa após o término do curso técnico de Química neste 1º semestre. “Estamos satisfeitos com os resultados obtidos até aqui, considerando o tempo que tivemos para o desenvolvimento. Pretendemos aprimorar para tentar lançar o produto no mercado”, projeta Alex. O material produzido é rico em fibras e garante as propriedades nutricionais das frutas. Outro trabalho desenvolvido por alunos do curso técnico de Química integrado ao Ensino Médio da Etec Trajano Camargo ocorre em Limeira (SP). Bianca Zampieri, Gabriela Henriques e Milena Ribeiro começaram um estudo no 2º semestre de 2018 também visando o TCC que defenderão no final deste ano. Por meio do Estudo e aplicação de bioplástico em canudos substituindo polímeros sintéticos, o projeto visa produzir canudos biodegradáveis a partir de diferentes resíduos da indústria alimentícia, como soro de leite e casca de batatas. A ideia do projeto foi sugestão da orientadora Gislaine Delbianco, coordenadora do curso. “Uma alternativa que vem sendo bastante procurada são os canudos de metal. No entanto, analisamos que existem riscos de contaminação por limpeza ineficiente”, completa Gabriela. Futuramente, elas pensam em estender a pesquisa para a produção de pratos e talheres biodegradáveis.

Uma equipe de pesquisadoras do Laboratório de Engenharia de Alimentos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LEA/Poli/USP) estuda, há mais de uma década, diversas fórmulas de polímeros com o objetivo de encontrar matérias-primas biodegradáveis que possibilitem substituir o plástico de origem fóssil na produção de embalagens e filmes. Nos últimos anos os estudos se intensificaram em busca de materiais com atributos diferenciais: as chamadas embalagens ‘ativas’ e ‘inteligentes’. Enquanto as primeiras possuem substâncias capazes de interagir com o alimento para prolongar sua vida de prateleira, as segundas têm mecanismos que possibilitam detectar processos de deterioração, oscilações de temperatura sofridas no armazenamento ou até indicar, pela mudança da cor, se uma fruta está madura para o consumo. “Um dos principais desafios era desenvolver um filme biodegradável resistente e maleável, que pudesse ser produzido em larga escala e por um preço competitivo em comparação ao plástico derivado do petróleo”, diz a professora Carmen Tadini, coordenadora do LEA e diretora de Transferência de Tecnologia do Centro de Pesquisa em Alimentos (Food Research Center – FoRC). “Ao mesmo tempo, trabalhamos para encontrar substâncias com atributos diferenciais, como antioxidantes ou antimicrobianos”, acrescenta. As pesquisadoras buscaram matérias-primas de origem vegetal e de resíduos agroindustriais para encontrar uma fórmula de biopolímero capaz de agregar todas essas vantagens. Uma das principais promessas testadas no LEA é um filme maleável à base de amido de mandioca, aditivado com antocianina obtida da casca da uva. Ao embalar carnes e peixes esse filme muda de cor, do roxo para o azul, quando o alimento se deteriora. “No processo de deterioração, esses alimentos liberam amônia, e o pH do meio fica mais básico. Ao reagir à mudança de pH, a antocianina muda de cor”, explica a aluna de mestrado e engenheira de Alimentos Thaís Dale Vedove. O principal desafio, de acordo com as cientistas, já foi obtido, que é impedir que a matéria-prima se degrade ao entrar em contato com as altas temperaturas que ocorrem no processo de extrusão nas fábricas. “Estamos muito perto de resolver toda a equação; falta agora estabilizar a função da antocianina no processo e fazer os testes de biodegrabilidade”, afirma Tadini. “Trata-se de uma inovação disruptiva, pois ainda não existem tecnologias que resultem em um filme maleável, 100% biodegradável, e comercialmente viável”, acrescenta. Outra alternativa é um material híbrido, composto por biopolímero e polímeros tradicionais, que teria menor impacto ambiental ao ser descartado. A fórmula testada mistura o amido de babaçu e o polipropileno. “O objetivo é manter as propriedades do polipropileno e deixar esse material parcialmente biodegradável, reduzindo em 30%, 40% o lixo descartado”, explica Bianca Chieregato Maniglia, Pesquisadora do FoRC e Eng. Química, responsável pela pesquisa. “O material feito com as proporções de 70% de polipropileno e 30% de biopolímero já mostrou que tem condições de competir com o plástico convencional”, comemora a cientista. As pesquisas do LEA com embalagens têm o financiamento da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp) e o respaldo do FoRC.

Segundo estudo desenvolvido na Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp, a reciclagem mecânica é uma alternativa de menor impacto ambiental para a destinação final do plástico PLA (poli ácido láctico) ou (poli lactídeo). Além da reciclagem mecânica foram avaliados a reciclagem química e a compostagem - processo mais empregado para o descarte do plástico, por se tratar de um polímero biodegradável, que se degenera através da ação de microorganismos naturais como bactérias, fungos e algas. Conduzido pela engenheira química Marina Fernandes Cosate de Andrade,a pesquisa, denominada “Estudo da Avaliação e Ciclo de Vida do PLA: comparação entre a reciclagem química, mecânica e compostagem”, avaliou três categorias para a avaliação do impacto ambiental para o descarte do plástico analisado: mudanças climáticas, toxicidade humana e uso de recursos fósseis. Na comparação entre os três processos, a reciclagem mecânica juntamente a um aditivo químico produziu material com características viáveis para a reutilização do plástico, além de gerar menos impacto ao meio ambiente. Foi possível aproveitar parte do material descartado na elaboração de um novo produto. A compostagem foi considerada o processo com maior impacto ambiental. Neste caso, não seria possível reaproveitar o plástico. Na categoria mudanças climáticas foi considerado o potencial de aquecimento global pela emissão de gases que contribuem para o efeito estufa; em toxicidade humana foi avaliado o efeito e o acúmulo de substâncias químicas tóxicas no ambiente humano; e em recursos fósseis quantificou-se o uso de combustível fóssil equivalente em todo o processo de produção. Em todas as categorias, a reciclagem mecânica apresentou melhor resultado, seguida pela reciclagem química e, por último, a compostagem. O consumo de energia elétrica foi o insumo que mais contribuiu no impacto total para as reciclagens, sendo a reciclagem química a maior consumidora, seguida da reciclagem mecânica e da compostagem. Pouco utilizado no Brasil, o PLA tem potencial para substituir os plásticos derivados do petróleo, por ser biodegradável e produzido a partir de fontes renováveis, como o milho ou a cana-de-açúcar, por meio da fermentação de açúcares dos seus carboidratos. “Normalmente, o destino final deste plástico é feito via compostagem, método que permite as condições de temperatura e umidade para que ele possa ser degradado pelos microorganismos. Só que o Brasil não apresenta muitas usinas de compostagem. Por isso resolvemos avaliar alternativas de descarte”, relata Marina Cosate de Andrade. Ainda conforme a pesquisadora da FEQ, por se tratar de um poliéster, o PLA poderia ser reciclado pelo método mecânico ou químico, ambos bastante desenvolvidos no País, sobretudo para o reaproveitamento do PET (Poli (tereftalato de etileno)). “Identificamos que o PLA poderia ser reciclado mecanicamente por meio do processamento do polímero residual. O plástico é extrudado em fios e então transformado em grânulos para produzir um plástico reciclado. Outra alternativa seria a reciclagem química, a degradação química do material de maneira que ele voltasse a ser um monômero, podendo ser usado na polimerização para produzir o PLA novamente”, explica a engenheira química, graduada pela Unicamp. Um dos desafios da reciclagem mecânica foi reaproveitar o PLA mantendo o resíduo reciclado com boas propriedades para a fabricação de novos produtos. Neste ponto, a pesquisadora cita o emprego do aditivo contribuiu à recuperação das principais propriedades do PLA. “Nos ensaios de reciclagem mecânica, sem o aditivo, ocorreram perdas nas propriedades do PLA, como a diminuição da massa molar, aumento do índice de fluidez e da estabilidade térmica”, justifica.