Os polímeros biodegradáveis aliviarão o impacto ambiental do plástico?

Usado por quase todas as indústrias do mundo, desde a embalagem de alimentos até a exploração espacial, o plástico é a última mercadoria de conveniência. O plástico, um material altamente útil e conveniente, também é um dos maiores problemas ambientais do mundo.

Desde a revolução do plástico, 6,3 bilhões de toneladas de resíduos plásticos foram produzidos em todo o mundo. Armazenamos cerca de 79% dos resíduos plásticos em aterros sanitários, o que resulta em até 2,41 milhões de toneladas de resíduos plásticos que entram nos oceanos por rios a cada ano.

Numa edição de 1955 da revista Life, uma família americana celebra o início de um novo estilo de vida, que se tornou possível com o surgimento do plástico descartável (direita). Objetos para serem usados uma única vez facilitaram a vida das pessoas, mas resultam em boa parte dos resíduos que hoje invadem os oceanos (esquerda). Fonte: FOTO DE PETER STACKPOLE, LIFE PICTURE COLLECTION/GETTY IMAGES

 

A durabilidade, um dos maiores recursos do plástico, agora é sua maldição – sua robustez significa que os plásticos permanecem em nosso ambiente por centenas de anos. Mesmo quando degradado, o plástico nunca deixa o ambiente, ele está presente como peças menores invisíveis a olho nu (microplásticos) que estão sufocando a vida marinha e se propagando pela cadeia alimentar.

Reciclar – uma abordagem com limitações

Reduzir, reutilizar e reciclar foram adotados como uma abordagem comum para combater o problema crescente dos resíduos plásticos. O sonho é criar uma economia plástica circular em que os produtos sejam 100% recicláveis, usados ​​por tanto tempo quanto possível, e seus resíduos sejam minimizados.

Entretanto, a reciclagem possui suas limitações. Ela é dispendiosa, depende de mudanças comportamentais humanas e produz materiais de menor qualidade, em termos de propriedades térmicas e mecânicas. Além disso, a reciclagem não reduz nosso vício em plástico; Se quisermos manter nossa atual modificação dos estilos de vida, a manufatura plástica precisa andar de mãos dadas com uma reciclagem eficaz.

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Portanto, além dessas três soluções para o problema dos resíduos plásticos (redução, reutilização e reciclagem), precisamos de uma mudança fundamental para causar um impacto perceptível nos resíduos plásticos que se infiltram em nosso ambiente. Um novo futuro de plástico em que os polímeros biodegradáveis ​​substituem os plásticos convencionais poderia ser a resposta.

Polímeros biodegradáveis – solução?

Polímeros biodegradáveis ​​podem se decompor em moléculas menores, como CO2, CH4 e H2O, por microorganismos em condições aeróbicas ou anaeróbicas. Embora nem sempre seja necessário, reações químicas abióticas, como fotodegradação, oxidação e hidrólise, também podem auxiliar no processo de degradação.

Existem muitos exemplos de polímeros biodegradáveis, alguns são produzidos a partir de plantas, animais ou microorganismos, outros são puramente sintéticos (feitos pelo homem). Dentre os polímeros sintéticos biodegradáveis, o polilactídeo (PLA) é considerado o candidato mais promissor para substituir os plásticos atuais. Diferente de outros polímeros biodegradáveis ​​sintéticos e até de plásticos convencionais, produzidos a partir de petroquímicos, o PLA é formado a partir de recursos sustentáveis ​​(ácido láctico em milho).

Vantagens e Limitações dos polímeros biodegradáveis

– A produção em escala industrial, pode gerar a competição por terras com culturas alimentares, o que pode se tornar um problema.

–  A boa resistência mecânica e baixa toxicidade já levaram à implementação bem-sucedida do PLA em embalagens e aplicações biomédicas. Infelizmente, o PLA tem uma desvantagem importante – suas fracas propriedades térmicas limitam sua aplicabilidade a altas temperaturas (acima de 60 ° C).

– O tempo de degradação desde material é mais rápido em comparação com os plásticos atuais (~12 meses), podendo evitar seu acumulo se implementado em escala industrial. Entretanto, microorganismos específicos presentes em plantas de compostagem a temperaturas ligeiramente elevadas são necessários para este processo; se não estiver disponível, o tempo de degradação pode ser maior.

– As pequenas moléculas formadas durante a biodegradação não afetam o meio ambiente da mesma forma que os microplásticos, mas há preocupações de que elas aumentem as nossas emissões de gases de efeito estufa (GEE). Dito isso, a análise do ciclo de vida descobriu que ocorre menos geração líquida de GEE durante a produção de PLA em comparação com os atuais plásticos à base de petróleo.

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– A produção de polímeros biodegradáveis ​ainda não atingiu o nível dos plásticos atuais, devido ao custo. O ácido láctico não é tão prontamente disponível em comparação com os materiais de partida utilizados para plásticos atuais. Além disso, o ácido láctico é convertido em lactídeo antes que o PLA possa se formar e esse passo extra aumenta o gasto final.

Conclusão

Polímeros biodegradáveis, juntamente com a redução, reutilização e reciclagem, podem afetar o acúmulo de plásticos no ambiente, mas ainda são necessários novos desenvolvimentos antes que o PLA ou outros polímeros biodegradáveis ​​possam substituir os plásticos existentes.

A fim de substituir com sucesso os plásticos atuais por polímeros biodegradáveis, não só precisamos que a indústria e a academia trabalhem juntas, mas também disciplinas diferentes (química, engenharia, ciência dos materiais, biogeoquímica e ciência climática) para colaborar.

Nós começamos a jornada rumo a um novo futuro de plástico envolvendo polímeros biodegradáveis; Precisamos perseverar juntos para alcançar a linha de chegada, a fim de proteger nosso meio ambiente.


Este artigo foi traduzido e modificado de “The future of plastic”, Editorial da Nature Communications volume 9, Article number: 2157 (2018). Link para o artigo original aquiPermitida a reprodução sem fins lucrativos do texto desde que citada a fonte.

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