Biopolímeros e biodegradabilidade de embalagens

por | jul 14, 2019

Texto do Engenheiro Químico Rodrigo Wielecosseles, originalmente publicado na revista Household and Cosmetics, importante publicação da área de cosméticos, uma dos campos de atuação do Bacharel em Bioquímica. Rodrigo já atuou no Grupo OBoticário, Danone, Sadia e Petrobrás em áreas relacionadas a P e D industrial e embalagens.

Desde o período de transição da era moderna para a era con­temporânea, aqui chamada industrial, o aumento no consumo de materiais vem gerando resíduos que cada vez mais se acumulam e prejudicam o meio ambiente.

Alternativamente, a crescente pesqui­sa e desenvolvimento de materiais sus­tentáveis vem se consolidando como uma alternativa bastante otimista para o desenvolvimento industrial e con­sequentemente para gerar menores agressões ao meio ambiente.

Polímeros conhecidos como os termo­plásticos, que possuem propriedades que possibilitam sua reciclagem, são um grande problema nos dias de hoje devido ao seu volume gerado e fre­quentemente descartado de forma im­própria e encontrado nos lugares mais improváveis, poluindo e impactando o meio ambiente devido a sua lenta e quase imperceptível degradação quan­do expostos ao meio ambiente.

O consumo sem freio de materiais com essas características preocupa ambien­talistas e líderes de estado em todo do mundo. O avanço tecnológico, o aumento de volume de produção e a eficiência na manufatura devem andar lado a lado com o compromisso de um futuro sustentável.

Um artifício que tem sido utilizado ul­timamente com a intenção de exercer um certo controle sobre a produção e posterior descarte de materiais po­liméricos é o desenvolvimento e cria­ção de legislações que visam reduzir a emissão de materiais poliméricos. Assim, globalmente, está acontecen­do a padronização de materiais e o consumidor cada vez mais dando sua preferência a materiais recicláveis ou biodegradáveis.

Os biopolímeros são um exemplo de no­vos materiais obtidos através de um pro­cesso chamado polimerização, em que várias unidades monoméricas oriundas de fontes de carbono de origem sus­tentável se agrupam, a exemplo do que ocorre no mesmo processo com monô­meros de fontes não-renováveis.

Os polímeros biodegradáveis sofrem sua decomposição pela ação enzimá­tica de microrganismos, bactérias e vírus e ela é catalisada de forma que seu tempo de permanência no meio ambiente seja reduzido.

Seus processos de fabricação consis­tem, a grosso modo, na substituição de seus monômeros, por moléculas renováveis como polissacarídeos, po­liésteres ou poliamidas. Essas molécu­las de carbono podem ser derivadas de milho, cana-de-açúcar, celulose e batata. Sintetizadas por bactérias ou derivados de fontes animais como a quitina, quitosana ou proteínas.

Pradella (2006) diz que os polímeros biodegradáveis de maior importância para a sustentabilidade são os polilacta­tos (PLA), olihidroxialcanoatos(PHA), po­límeros de amido (PA) e xantana (Xan).

Cada um deles tem um diferencial que se relaciona diretamente ao campo no qual será empregado. Os PLA são poliésteres utilizados em aplicações de uso médico e embalagens, os PHA e os PA são utilizados em produtos com pequena duração como embalagens plásticas para rápido consumo e os xantana são utilizados em produções alimentícias, exploração de petróleo e indústria cosmética.

O polímero de amido, também conhe­cido como ‘amido termoplástico’ é um biopolímero com uma boa empregabi­lidade e hoje em dia e é usado em pro­dutos de grande circulação e bastante conhecidos de todos os consumidores como filmes para proteger alimentos, sacos de lixo, fraldas infantis, hastes fle­xíveis com algodão para asseio pessoal. Mas, uma de suas aplicações mais úteis está na agricultura, onde é usado como cobertura de solos e recipientes para plantas, diminuindo assim o tempo de degradação polimérica na natureza.

O PLA tem uma implementação bem­-sucedida, principalmente em aplica­ções biomédicas e embalagens, devido à sua baixa toxicidade e boa resistên­cia mecânica, mas em contrapartida ele deixa a desejar quando o assunto é propriedades térmicas, pois não é possível sua aplicação em temperatu­ras acima de 60 graus Celsius.

Para sua degradação algumas condi­ções básicas são previstas,como tempe­raturas constantes e levemente elevadas somada a microrganismos específicos presentes em locais de compostagem. Caso esses requisitos não se cumpram, o tempo de degradação do polímero pode ser maior que o esperado.

Durante a degradação do material, pequenas moléculas são formadas co­mo resíduo e estudos apontam que elas não agridem o ambiente da mesma for­ma que os microplásticos. Ainda não se sabe se essas moléculas podem ou não contribuir no aumento da emissão de gases de efeito estufa, os GEE.

Com essas cartas na mesa e através de uma análise de ciclo de vida, foi constatado que em comparação com a produção de plásticos de base fóssil, a produção de PLA gera uma quanti­dade líquida menor de gases de efeito estufa. Este fato gera uma boa história para contar ao consumidor na criação de uma embalagem ou em outra utili­zação deste polímero.

Há estudos em andamento e todas as vantagens e desvantagens devem ser levadas em conta no momento de se apostar em um aumento de escala no consumo de polímeros biodegradáveis. A produção da matéria prima neces­sária para sua manufatura em escalas industriais pode competir com o uso de terras usadas para agricultura alimentar e isso se tornar um problema.

Para que uma substituição dos plás­ticos atuais por polímeros biodegra­dáveis ocorra, além do avanço tec­nológico, é necessário o empenho de áreas governamentais, setor privado e conscientização popular sobre to­das as vantagens e consequências do uso desses materiais. Sua utilização somada à reciclagem, redução e reu­tilização, certamente diminuiriam o acúmulo de plásticos gerado hoje no meio ambiente.

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Bioquímica Brasil

O movimento Bioquímica Brasil foi fundado em 2014 por egressos e estudantes dos cursos de Bioquímica.

bioquimicabr@gmail.com

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