Polímeros biodegradáveis

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Polímeros biodegradáveis atuais como
alternativa para a diminuição de
resíduos plásticos
● Arthur Pinto Mariano
● Marina Grasielle de souza Bastos
Escola Politécnica da UFBA
RESUMO:
Polímeros são macromoléculas resultantes da ligação de unidades menores denominadas monômeros.
Devido a sua versatilidade e baixo custo de produção este composto pode ser encontrado nos mais
variados produtos utilizados no dia-a-dia, sendo o plástico seu principal e mais utilizado derivado. No
entanto, seu uso em larga escala, atrelado muitas vezes à dificuldade no seu processo de reciclagem,
tem gerado um problema de depósito dos seus resíduos. Por isso, com o intuito de reduzir e resolver
o problema do descarte de plásticos, têm sido empregados métodos diversos de reciclagem, assim
como a utilização de polímeros biodegradáveis. Os polímeros biodegradáveis são polímeros nos
quais a degradação resulta da ação de microorganismos de ocorrência natural como bactérias e
fungos podendo ser consumidos em semanas ou meses sob condições favoráveis de biodegradação.
Contudo, muitos desses polímeros têm seu uso restrito, uma vez que algumas de suas propriedades,
como a resistência, acabam limitando suas possibilidades de aplicação, por isso esse trabalho trás a
análise se esses polímeros são eficientes na redução de resíduos plásticos.
Palavras-Chave: Polímero; biodegradável; degradação; sustentabilidade
1. INTRODUÇÃO
A utilização e consumo de materiais plásticos têm gerado o acúmulo crescente de seus resíduos, o
que acaba por desencadear problemas ambientais. Segundo o artigo da National Geographic Brasil,
nos próximos dez anos, a quantidade de lixo que chega aos cursos d'água e, consequentemente, aos
oceanos, poderá chegar aos 22 milhões ou até mesmo 58 milhões de toneladas ao ano. E essa é a
“boa” notícia — já que essa estimativa leva em consideração milhares de projetos ambiciosos por
parte de governos e indústrias para reduzir a poluição por plástico. Sem esses compromissos, em um
cenário em que “tudo permaneceria igual”, a situação pode ser duas vezes pior. Sendo assim, levando
em consideração as necessidades ambientais por uma solução que venha a contribuir para a redução
desses números, é evidente a necessidade da busca por alternativas mais limpas e sustentáveis que
auxiliem no descarte desses materiais.
Por isso, visando uma alternativa sustentável no descarte, levando em conta os grandes impactos
ambientais causados pelos processos de extração e refino utilizados para produção dos polímeros
provenientes do petróleo, a escassez do petróleo, o aumento do seu preço, e entendendo a
necessidade e a importância da utilização dos polímeros e seus derivados, os pesquisadores passaram
https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/05/beach-cleanups-missing-millions-of-plastic-pieces/
https://www.nationalgeographic.com/environment/2019/05/beach-cleanups-missing-millions-of-plastic-pieces/
a estudar os biopolímeros e os polímeros biodegradáveis. No Brasil, os estudos sobre os polímeros
biodegradáveis foram iniciados em 1991, por meio de pesquisas com processos fermentativos.
Embora ainda seja uma observação recente, o mercado de polímeros nacional conta com boas opções
de baixo impacto ambiental.
Polímeros biodegradáveis são materiais cuja degradação resulta primariamente da ação de
microrganismos, tais como fungos, bactérias e algas de ocorrência natural, gerando dióxido de
carbono, água e biomassa, como resultado da ação de organismos vivos ou enzimas. Sendo assim, os
resíduos plásticos provenientes desses produtos são de mais fácil degradação, o que diminui o tempo
desses dejetos no meio ambiente, sem que seja necessária uma ação direta sobre os mesmos. Dentre
os polímeros biodegradáveis, os que têm atraído mais atenção são os obtidos a partir de fontes
renováveis, devido ao menor impacto ambiental causado com relação a sua origem, o balanço
positivo de dióxido de carbono (CO2) após compostagem, e a possibilidade de formação de um ciclo
de vida fechado, como é o caso dos polímeros naturais provenientes de polissacarídeos como é o caso
do amido e da cana de açúcar. Quando um polímero é produzido a partir de matérias-primas de fonte
renovável, como: milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, ele é denominado de biopolímero.
Contudo é importante ressaltar que nem todo polímero biodegradável é um biopolímero.
Para além desses, ainda é dada a nomenclatura de polímero verde àqueles polímeros já existentes mas
que agora possuem um nova forma de obtenção, processamento ou degradação que gera menor
impacto ambiental que os polímeros convencionais. Como exemplo pode-se citar o Polietileno Verde.
2. OBJETIVOS
Esse trabalho tem como objetivo analisar as possibilidades de substituição dos polímeros
convencionais por opções biodegradáveis a fim de concluir se os mesmos são uma alternativa
eficiente na redução dos resíduos plásticos no meio ambiente.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
Desde a revolução industrial e com o aumento da população mundial (chegando a cerca de 8 bilhões
de habitantes em 2021), segundo wordometer, houve grande aumento da produção de utensílios para
suprir a necessidade de toda população, entre eles, a grande produção de plástico neste século. Desde
a década de 1950 a produção de plástico aumentou continuamente, de 1,8 milhão de toneladas no ano
de 1950 para 456 milhões de toneladas, no ano de 2018. Em 2017, das 8,8 bilhões de toneladas
produzidas mundialmente no período, sete bilhões desse total foram para o lixo
O plástico possui como principal característica a versatilidade, podendo ser usado em todos os ramos
industriais, hospitalares, alimentícios, dentre outros, porém o maior problema em termos ecológicos
são os plásticos descartados de forma inadequada no meio ambiente, principalmente nas praias e rios
que são prejudiciais a vida marinha.
Além disso, em alguns países, assim como em alguns estados do Brasil, os plásticos de uso único
como garrafas pets, canudos, hastes de algodão, copos, pratos descartáveis já são proibidos e em
vários estados já é cogitada a possibilidade da proibição desses objetos.
A coca cola é por 3 anos consecutivos a empresa que mais polui o mundo com plástico, produzindo
200 mil garrafas por minuto e 3 milhões de toneladas de plástico por ano. Em segundo lugar, a
empresa que mais produziu lixo plástico foi a Pepsico, seguida da Nestlé com valores alarmantes de
produção de plástico de uso único.
Dito isso, apesar do plástico se mostrar necessário no cotidiano da sociedade atual, é necessário
refletir sobre seus impactos no meio ambiente, e isso implica, principalmente, na análise do seu
descarte incorreto e inadequado. Sendo assim, em termos de sustentabilidade, e sabendo da sua
importância para a natureza e para o futuro do planeta, assim como na importância dos polímeros nas
mais diversas aplicações do cotidiano da sociedade, é preciso pensar em alternativas que tornem o
plástico menos agressivo, uma vez que abdicar de seu uso é impossível. Por isso, pesquisadores têm
se dedicado no estudo de maneiras alternativas para tratar os resíduos provenientes do plástico, como
é o caso de polímeros que sejam de mais fácil degradação, aplicados em itens de consumo único,
assim como a busca pelos quais sua síntese seja menos danosa ao meio ambiente.
3.1 Sustentabilidade
Para poder avaliar se um material é sustentável ou não, deve-se acompanhar todo o ciclo de vida do
que está sendo produzido, isso refere-se à matéria prima, aos processos de produção, à distribuição,
ao seu descarte e até ao seu processo de degradação, que pode também causar danos ao meio
ambiente. Além disso, deve ser considerado como o ciclo de determinado material irá interferir não
só no ambiente mas também naqueles que o habitam, seja sua fauna ou o ser humano. Sendo os
resíduos plásticos e seu impacto ao meio ambiente a problematização apresentada inicialmente neste
trabalho, a fim de buscar atender as necessidades da sua utilização assim como torná-la menos
danosa ao meio ambiente, algumas alternativas aos polímerosconvencionais já são pensadas.
A reciclagem de polímeros consiste em um processo de transformação, previamente separados, de
forma a possibilitar a sua recuperação. Esses materiais podem ter duas origens, no caso de rejeitos de
processo industrial ou de produto pós consumo. Os resíduos são recuperados por meios de operações
que permitem que materiais já processados sejam aproveitados como matéria-prima no processo
gerador ou em outros processos
A degradação biológica é uma alternativa para a reciclagem convencional (mecânica, química e
energética) e para o desenvolvimento sustentável, por ser uma degradação biológica, utilizando
organismos vivos encontrados no solo. A biodegradação pode ser definida como a degradação de um
material orgânico causada por atividade biológica, principalmente pela ação enzimática de
microrganismos. Existem alguns métodos de avaliação da biodegradação dos polímeros como,
monitorar o crescimento de microorganismos, o consumo do substrato (polímero), a liberação de
CO2 e mudanças nas propriedades do polímero
Devido suas características os biopolímeros, os polímeros verdes e os polímeros biodegradáveis, se
enquadram bem no conceito de sustentabilidade, que segundo a comissão mundial do meio-ambiente
e desenvolvimento (World Commission on Environment and Development - WCED), diz que um
desenvolvimento sustentável é aquele que atende às necessidades do presente sem comprometer a
habilidade das gerações futuras de atenderem às suas necessidades.
3.2 biopolímero
Os biopolímeros são polímeros ou copolímeros produzidos a partir de matérias-primas de fontes
renováveis, como: milho, cana-de-açúcar, celulose, quitina, e outras. As fontes renováveis são assim
conhecidas por possuírem um ciclo de vida mais curto comparado com fontes fósseis como o
petróleo o qual leva milhares de anos para se formar. Alguns biopolímeros apresentam grande
potencial para substituição, em determinadas aplicações, de polímeros provenientes de fontes fósseis.
Sendo alguns deles o PLA (que pode substituir, dentre outros polímeros, o PET), o PA e o PHB.
O principal tipo de biopolímero, são os bioplásticos, que podem ser usados como o polipropileno e o
polietileno, entre outros, sobretudo no segmento de embalagens. Seu consumo é ainda inexpressivo,
mas as perspectivas de crescimento são promissoras, particularmente em virtude dos aspectos
ambientais e econômicos envolvidos no uso de matérias-primas fósseis. A maioria dos biopolímeros
é biocompatível (não produz efeito tóxico) e biodegradável (decompondo-se em curto espaço de
tempo, em ambientes microbiologicamente ativos). A maioria (90%) irá se decompor no prazo de
seis meses.
Apesar de todas as vantagens, os biopolímeros possuem algumas limitações técnicas que tornam
difícil sua processabilidade e seu uso como produto final. Assim, muitos grupos de pesquisa vêm se
dedicando ao estudo da modificação dos biopolímeros para viabilizar o processamento e uso dos
mesmos em diversas aplicações. Para isso, blendas, compósitos, nanocompósitos, têm sido estudados
no intuito de melhorar propriedades como processabilidade, resistência térmica, propriedades
mecânicas, propriedades reológicas, permeabilidade a gases e taxa de degradação.
Figura 1: Publicações anuais sobre biopolímeros até 2015
Tabela 1: Potencial de substituição de polímeros vindos de fontes fósseis por biopolímeros.
3.3 polímero verde
O termo polímero verde é atribuído aos polímeros que eram sintetizados a partir de matéria-prima
proveniente de fontes fósseis, mas que, devido a avanços tecnológicos passaram também a ser
sintetizados a partir de matéria-prima proveniente de fontes renováveis. Sendo assim, para diferenciar
os polímeros sintetizados da maneira convencional daqueles cuja sua matéria prima é proveniente de
uma fonte renovável, é utilizado o adjetivo “verde”. Um dos mais importantes polímeros verdes é o
Polietileno verde. O primeiro polietileno verde, PE verde, foi produzido no Brasil, a partir do etanol
da cana-de-açúcar, no Centro de Tecnologia e Inovação da Braskem. O produto foi certificado por
um dos principais laboratórios internacionais, o Beta Analytic, como contendo 100% de
matéria-prima renovável. Apesar de não ser biodegradável, o PE verde, por ser proveniente de fonte
renovável, é considerado um biopolímero. Diferente do PE convencional, que pode ser sintetizado a
partir da destilação seca da hulha, da desidrogenação do etano, e do craqueamento do petróleo, o
verde tem sua síntese a partir da desidratação do álcool etílico.
3.4 Polímeros biodegradáveis
Estes polímeros são materiais degradáveis, em que a degradação resulta primariamente da ação de
microrganismos, tais como fungos, bactérias e algas de ocorrência natural, gerando CO2, CH4,
componentes celulares e outros produtos. Eles podem ser provenientes de fontes naturais renováveis
como milho, celulose, batata, cana-de-açúcar, como é o caso da PA e do PLA, ou serem sintetizados
por bactérias, sendo o PHA, PHB e a xantana, exemplos. Outros polímeros biodegradáveis podem ser
obtidos de fontes fósseis, petróleo, ou da mistura entre biomassa e petróleo. Os polímeros
biodegradáveis provenientes do petróleo mais conhecidos são as policaprolactonas – PCL. Dentre os
polímeros biodegradáveis, os que têm atraído mais atenção são os obtidos a partir de fontes
renováveis, devido ao menor impacto ambiental causado com relação a sua origem, o balanço
positivo de dióxido de carbono (CO2) após compostagem, e a possibilidade de formação de um ciclo
de vida fechado.
Apesar da vantagem de sua aplicação quanto à preservação do meio ambiente, os plásticos
biodegradáveis são mais caros, e têm aplicações mais limitadas que os sintéticos, por serem menos
flexíveis Em meados da década de 90, iniciou-se no Brasil o desenvolvimento de uma tecnologia
para produção de plásticos biodegradáveis empregando como matéria-prima derivados da
cana-de-açúcar, a partir de um projeto cooperativo desenvolvido pelo IPT, Copersucar e Universidade
de São Paulo. Desta parceria, iniciou-se um estudo, com os polímeros da família dos
poli(hidroxialcanoatos) (PHAs), que podem ser produzidos por bactérias em biorreatores a partir de
açúcares. O interesse por estes polímeros têm crescido muito nos últimos tempos, no mundo todo.
3.5 Biodegradação
A biodegradação é um processo natural em que microorganismos (bactéria e fungo) e suas enzimas
utilizam os compostos orgânicos como fonte de alimentos, convertendo em composto mais simples
que estão redistribuídos por ciclo elementares como o do carbono, nitrogênio e enxofre. Quando
entram em contato com os polímeros, os microrganismos secretam enzimas que conseguem
transformar as macromoléculas em segmentos menores, permitindo que estes sejam consumidos. Em
geral, derivam deste processo CO2, CH4, componentes microbianos e outros produtos.
Sob condições apropriadas de umidade, temperatura, ph, disponibilidade de oxigênio e presença de
material nutriente, a biodegradação é um processo rápido. Um tempo de biodegradação de 2 a 3 anos
no máximo é um parâmetro razoável para a completa assimilação e o desaparecimento de um
material plástico. Contudo, novas normas técnicas sobre biodegradabilidade foram apresentadas para
decomposição e mineralização (Fechini, 2013). O processo químico da biodegradação de polímeros
sob condições aeróbicas e anaeróbicas podem ser vistos pelas equações 1 e 2:
Caeróbicas: Cpolímero + O2 => C02 + H2O + Cresíduo (1)
Canaeróbicas: Cpolímero => C02 + CH4 + H2O + Cresíduo (2)
Tanto os fungos como as bactérias produzem enzimas que hidrolisam os substratos para que sejam
utilizados como materiais nutrientes. Os fungos são os microrganismos responsáveis pela
biodegradação de polímeros de origem natural, como o amido e a celulose, e sua ação sempre ocorre
em ambiente aeróbico. Já as bactérias agem tanto em ambientes aeróbicos como anaeróbicos
(Fechini, 2013). A biodegradação do polímero é um processo que consiste na modificação física ou
química, causada pela ação de microrganismos, sob certas condiçõesde calor, umidade, luz, oxigênio
e nutrientes orgânicos e minerais adequados (Franchetti e Marconato, 2006). Os fatores que
influenciam na biodegradação do polímero são a sua estrutura química, a morfologia do polímero, a
exposição a alguns tipos de radiação e a massa molar (Fechini, 2013)
3.4.1 Exemplos de polímeros biodegradáveis
PLA:
Histórico:
No começo do século XIX, o PLA foi descoberto pelo Pelouze, que através de um processo de
destilação de água, condensando o ácido láctico, conseguiu formar o PLA de baixo peso molecular.
Com o processo de policondensação de ácido lático é que se produziu o PLA e lactídeo de baixo peso
molecular, entretanto, foi obtido apenas PLA de baixo rendimento e baixa pureza. Então, em 1954,
Du Pont produziu o polímero PLA com um peso molecular maior e mais resistente. Entretanto, só a
partir de 1966, depois de melhor estudar a degradação desse material em laboratórios é que se houve
um interesse, principalmente na área da medicina
A empresa Cargill esteve envolvida na pesquisa e desenvolvimento da tecnologia de produção de
PLA desde 1987. Primeiramente, montou uma planta piloto em 1992, e mais tarde, em 1997, a
Cargill e a Dow Chemical formaram uma joint venture chamada Cargill Dow Polymer LLC para
comercializar o PLA. Os resultados foram satisfatórios, com a introdução de produtos da marca
Ingeo. Desde então, a Cargill tem se esforçado para melhorar os processos de produção para produtos
fabricados de PLA, enquanto a Dow tem se concentrado na fabricação de PLA. Nos últimos anos, a
pesquisa de PLA se desenvolveu.
Síntese:
PLA é um poliéster produzido por síntese química a partir de ácido láctico obtido por fermentação
bacteriana de glicose extraído do milho. O processo mais comum para o PLA é a polimerização de
abertura de anel de lactídeo com catalisadores de metal em solução. Uma polimerização por abertura
de anel do lactato leva a formação dos dois enantiômeros L- e D- ácido lático. Este tipo de
polimerização tem a vantagem de produzir polímeros com maiores pesos moleculares e permitir o
controle das propriedades finais do PLA pelo ajuste das proporções e sequências das unidades de L- e
D- ácido lático.
https://pt.wikipedia.org/wiki/Destila%C3%A7%C3%A3o
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_l%C3%A1ctico
https://pt.wikipedia.org/wiki/Policondensa%C3%A7%C3%A3o
Aplicações:
O PLA apresenta propriedades mecânicas comparáveis com as dos polímeros provenientes de fontes
fósseis, especialmente, elevado módulo de elasticidade, rigidez, transparência, comportamento
termoplástico, biocompatibilidade e boa capacidade de moldagem. O PLA é também de diversas
formas similar ao polietileno tereftalato – PET [9]. Suas propriedades térmicas e mecânicas são
superiores a dos outros poliésteres alifáticos biodegradáveis, como o polibutileno succinato – PBS, o
polihidroxibutirato – PHB e a policaprolactona – PCL .Devido apresentar elevada transparência com
taxa de cristalização relativamente baixa, o PLA é aplicado à fabricação de filmes, embalagens
termoformadas e garrafas. O PLA também pode ser aplicado na confecção de fibras para indústria
têxtil, sacolas plásticas, filmes para agricultura, e outras aplicações. Pelo fato de ser biocompatível o
PLA pode ser usado como material para implantes cirúrgicos, sistemas de administração de
medicamentos e fibras para sutura.
Biodegradação:
O principal mecanismo de degradação é a hidrólise, seguido pela decomposição de bactérias dos
resíduos fragmentados. A taxa de hidrólise é acelerada por ácidos ou bases e é dependente do teor de
umidade e temperatura. Dimensões da peça, cristalinidade e misturas (blendas, compósitos,
nanocompósitos) afetarão a taxa de degradação. Produtos de PLA se degradam rapidamente tanto em
condições aeróbicas como em condições anaeróbicas de compostagem. Sob condições normais de
uso, o PLA é muito estável e mantém a sua massa molecular e propriedades físicas durante anos.
PHA e PHB:
Histórico:
PHA ou Polihidroxialcanoato teve sua descoberta no ano de 1920. Porém, uma explosão exponencial
de publicações científicas começou no início dos anos 1990. Desde então, a cada ano, mais e mais
documentos científicos estão aparecendo, aumentando o conhecimento neste domínio dos
biopolímeros. O PHA é o termo dado à família de poliésteres produzidos por micro-organismos a
partir de vários substratos de carbono. Dependendo do substrato de carbono e do metabolismo do
microrganismo, diferentes monômeros e assim diferentes polímeros e copolímeros podem ser
obtidos. Suas propriedades e degradabilidade oferecem potencial para substituição de polímeros não
biodegradáveis como o polietileno e o polipropileno. O Polihidroxibutirato – PHB ou P[3HB] é o
principal polímero da família dos PHAs
Síntese:
Em condições de excesso de nutrientes (fontes de carbono), e a limitação de pelo menos um nutriente
necessário à multiplicação das células (N, P, Mg, Fe), muitos microorganismos normalmente
assimilam estes nutrientes e os armazenam para o consumo futuro. Vários tipos de materiais
armazenados têm sido identificados nos microorganismos incluindo glicogênio, enxofre,
poliaminoácidos, polifosfatos e lipídios. Os PHAs são materiais lipídicos acumulados por uma
grande variedade de microorganismos na presença de fonte abundante de carbono. As fontes de
carbono assimiladas são bioquimicamente transformadas em unidades de hidroxialcanoatos,
polimerizadas e armazenadas na forma de inclusões insolúveis em água no citoplasma da célula. A
capacidade de realizar este processo de polimerização é dependente da presença de uma enzima
conhecida como PHA sintase. O polímero é acumulado dentro das células bacterianas em forma de
grânulos, atingindo até cerca de 90% de sua massa em base seca. O produto da PHA sintase é um
poliéster cristalino de alta massa molar. O último é mantido em estado amorfo in vitro. Após
isolamento, no entanto, ele é um termoplástico cristalino com propriedades comparáveis as do
polipropileno. A síntese de PHA depende da natureza química da fonte de carbono oferecida às
bactérias, das vias metabólica que cada uma possui e da classe do PHA sintase.
A síntese do PHA com novas estruturas monoméricas é outro campo interessante de pesquisa. Um
número cada vez maior de espécimes de bactérias que têm mostrado habilidades incomuns de
sintetizar vários PHAs tem sido isolado. Algumas espécies têm produtividade mais elevada e podem
produzir estruturas não convencionais de PHA a partir de substratos simples como glicose e sacarose.
Ao utilizar precursores não convencionais, com grupos funcionais específicos, pode-se produzir PHA
contendo estes grupos funcionais o qual apresenta propriedades desejáveis como piezeletricidade
reforçada, atividade óptica não-linear, biodegradabilidade e biocompatibilidade proporcionando ao
PHA potencial para concorrer com polímeros funcionais sintetizados quimicamente. O PHA pode ser
produzido a partir de fontes renováveis, usando microorganismos selvagens e recombinantes, plantas
transgênicas, e por processo in vitro. Nenhuma dessas opções é predominante sobre as demais, pois
cada uma tem seus pontos fortes. As características do PHA produzido por estes sistemas serão
diferentes. Por exemplo, pode não ser possível produzir com eficiência PHA possuindo grupos
funcionais especiais a partir de plantas transgênicas. Por outro lado, a pureza do PHA produzido por
sistemas in vitro é de importância para aplicações médicas.
A produção a partir de lixo orgânico utilizando bactérias não modificadas geneticamente que dá
origem ao bioplástico PHA biodegradável (em certas condições) ainda possui os benefícios de
capturar gases do efeito estufa produzidos pela decomposição do lixo orgânico, reduzindo sua
emissão – que é a terceira maior fonte de produção de gases do efeito estufa de origem antrópica.
Aplicações:
Atualmente não existe um grande número de aplicações dos PHAs, apenas estudos e produções
piloto de pequeno porte. Duas áreas de aplicações são destacadas, embalagens e aplicações médicas.
A principaldesvantagem do PHA na sua utilização como commodity biodegradável é seu custo de
produção elevado comparado aos polímeros provenientes do petróleo, mesmo assim seu mercado
potencial inclui embalagens, itens de uso descartáveis, utilidades domésticas, eletrodomésticos,
eletroeletrônicos, agricultura e estabilização do solo, adesivos, tintas e revestimentos. Embora muitas
possibilidades venham sendo exploradas para baixar seu custo de produção, o PHA ainda não está em
condições de concorrer com plásticos convencionais tais como polipropileno e poliestireno. O
sucesso de plantas transgênicas que produzem grandes quantidades de PHA podem eventualmente
tornar esse preço comparável com o dos plásticos convencionais. Por outro lado, a aplicação do PHA
no campo da medicina não é prejudicada pelo custo de produção por ser aplicação de ponta. Assim o
PHA é usado para confecção de tecidos, na administração de medicamentos e são ainda polímeros
com potencial de aplicações terapêuticas.
Biodegradação:
O PHA é biodegradável em aterros, compostos, e sistemas aquáticos. As enzimas responsáveis pela
degradação do PHA são excretadas por certo número de fungos e bactérias no meio-ambiente (solo,
água fresca, lodo, água do mar, composto, ar). Sob degradação, oligômeros e monômeros do PHA
são produzidos, os quais são assimilados pelos microorganismos como nutrientes. Além dos fatores
ambientais, a microestrutura e propriedades do PHA podem afetar significativamente a taxa de
degradação.
GOMA XANTANA:
Histórico
Goma xantana foi produzido pela primeira vez no início de 1960 como resultado de um programa de
triagem do USDA(Departamento de Agricultura dos Estados Unidos) para novas gomas industriais e
em 1968 foi aprovado como aditivo alimentar.
Síntese
A síntese do biopolímero pode ocorrer em variadas condições, no entanto a qualidade da goma
produzida também muda. Alguns trabalhos sugerem que a produção de goma xantana por batelada
alimentada pode resultar num desempenho melhor em concentração de goma, rendimento e
produtividade quando comparado à batelada simples. As melhores metodologias foram testadas em
bioreator de 7,5L. Também foram avaliadas diferentes metodologias de separação do biopolímero
(com o acréscimo de sais ao caldo ou ao etanol na etapa de extração da goma), bem como a
influência de surfactantes e sais na viscosidade da goma em solução. Emsuperior (365,9 cP) quando
comparado ao biopolímero produzido a 30°C, em meio contendo 2% de sacarose incubadora com
agitação orbital a quantidade e qualidade de goma xantana produzida a 25°C foram mais
interessantes. Em fermentador, a produção de xantana a 30°C em meio contendo 2% de sacarose
pode ter seu tempo reduzido sem que isso afete a concentração e a viscosidade da goma obtida. A
viscosidade do biopolímero produzido a 25°C em meio contendo 4% de sacarose foi superior (365,9
cP) quando comparado ao biopolímero produzido a 30°C, em meio contendo 2% de sacarose.
Aplicações
A Goma Xantana pode ser usada em comprimidos, como por exemplo, pastilhas expectorantes pelo
fato da Goma Xantana prolongar o tempo de contato com os ingredientes ativos. Este é um resultado
de uma de suas propriedades espessantes e do seu alto valor de ruptura de cadeia. A goma xantana
possui aplicações no de cosméticos, indústria panificadora e alimentos em geral, sendo usada para
produção de doces populares como jujubas.Além disso, no ramo da engenharia, é importante em
perfurações de poços em especial na geologia para encontrar água subterrânea.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Seriam os polímeros biodegradáveis a melhor opção?
É preciso analisar em como e o que essa degradação vai gerar de produto, uma vez que um de seus
produtos nem todos os polímeros biodegradáveis são biopolímeros, ou seja, não são provenientes de
fontes renováveis. Isso implica que o dióxido de carbono, produto da sua degradação, vai ser lançado
à atmosfera sem que tenha havido antes uma retenção do mesmo, o que gera um aumento do gás. É
necessário observar algumas condições de temperatura e ambiente adequadas para que possa haver a
degradação com a ação de alguns microorganismos, o que pode não ser atingido em qualquer
ambiente. Além disso, nem todo polímero biodegradável pode substituir os polimeros convencionais,
pois características necessárias em algumas aplicações, como flexibilidade e durabilidade podem
não ser supridas com a utilização desses polímeros.
Ademais, quando se analisa a troca de uma matéria prima, também tem que ser levado em conta os
custos provenientes disso, uma vez que ao encarecer o processo de fabricação de produtos por conta
de uma nova matéria prima pode não ser agradável às corporações. No entanto, hoje em dia, com o
aumento constante do preço do petróleo, os polímeros biodegradáveis de origem vegetal, estão em
vantagem nesse quesito.
Portanto, pode-se concluir que os polímeros biodegradáveis têm seu papel importante no objetivo de
tornar o uso dos plásticos mais sustentável, principalmente quando se analisa as pesquisas
promissoras que vêm desenvolvendo novos tipos de polímeros com matéria prima mais limpa. No
entanto, ainda é preciso mais para que se possa ter uma diminuição considerável dos resíduos
plásticos no meio ambiente.
4.2 Outras possíveis alternativas sustentáveis
Além dos polímeros biodegradáveis como citados anteriormente, outras possíveis soluções para a
redução dos resíduos plásticos são através do viés social. Com incentivo por partes dos órgãos
governamentais como secretarias fundações autárquicas para descarte do lixo em locais apropriados
com a criação e divulgação de muitos pontos de coletas nas regiões da cidade com maior fluxo de
pessoas, e oferecer vantagens como descontos na conta de luz ou luz, no financiamento de imóveis
ou carros ou até redução no valor de impostos como IPTU ou IPVA a cada 20 Kg (por exemplo) de
lixo coletado e descartado no local indicado.
Com ações semelhantes a essas, o descarte inadequado do lixo será reduzido gradativamente, pois as
pessoas passarão a enxergar o lixo como dinheiro e não como algo inútil e sem utilidade como é
visto atualmente em muitos estados e cidades brasileiras.
5. CONCLUSÕES
Com base no que foi apresentado, pode-se concluir que os polímeros biodegradáveis, apesar de suas
limitações quanto a sua aplicabilidade, assim como possuir características que choquem com a
sustentabilidade, são alternativas para auxiliar no processo de redução dos resíduos plásticos. Mesmo
possuindo aplicações restritas a substituição dos polímeros convencionais pelos biodegradáveis,
sempre que possível deve ser considerada.
6. AGRADECIMENTOS
Mais um fim de semestre, e diante de todas dificuldades neste período de pandemia com aulas no
ensino remoto, um agradecimento a todos os professores e em especial a nossa professora de
polímeros, Rosana Fialho por todo aprendizado e por ter aberto os olhos de todos os estudantes que o
lixo não é algo inútil, mas sim rico em energia que não é aproveitada e utilizada da maneira adequada
e nos desmistificar que o maior problema da grande quantidade de lixo do mundo não é o plástico,
mas sim o descarte inapropriado feito pelas pessoas.
Um agradecimento a Marina Bastos, com quem fiz o trabalho que demandou muitas horas de
pesquisas,conversas e debates com intuito de fazer essa parte escrita e o slide nas melhores
qualidades ao nossos alcances.
7. REFERÊNCIAS
https://www.scielo.br/j/qn/a/QXT9wMDfVQ9PrhbVsp8b3Pc/?lang=pt
https://www.stoodi.com.br/blog/quimica/polimeros/
https://razoesparaacreditar.com/cambridge-seda-aranha-substitui-plastico/
http://www2.ufcg.edu.br/revista-remap/index.php/REMAP/article/view/222/204
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