{"id":31562,"date":"2020-11-20T07:30:17","date_gmt":"2020-11-20T10:30:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/?p=31562"},"modified":"2020-11-17T15:35:38","modified_gmt":"2020-11-17T18:35:38","slug":"residuos-da-industria-sao-utilizados-para-fabricar-alternativas-ao-plastico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.funverde.org.br\/blog\/residuos-da-industria-sao-utilizados-para-fabricar-alternativas-ao-plastico\/","title":{"rendered":"Res\u00edduos da ind\u00fastria s\u00e3o utilizados para fabricar alternativas ao pl\u00e1stico"},"content":{"rendered":"

Por Chlo\u00e9 Pinheiro | Ag\u00eancia FAPESP<\/b> – 17 de novembro de 2020<\/h4>\n

Pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) em Ilha Solteira desenvolveram um filme que poder\u00e1 substituir o pl\u00e1stico nas embalagens aliment\u00edcias. O produto \u00e9 feito a partir de hidroxipropil metilcelulose (HPMC) e res\u00edduos industriais de celulose bacteriana, ambas mat\u00e9rias-primas sustent\u00e1veis. Dessa \u00faltima, s\u00e3o extra\u00eddos materiais que formam comp\u00f3sitos, neste caso, formados por nanocristais de celulose bacteriana e HPMC, ambos j\u00e1 utilizados na fabrica\u00e7\u00e3o de filmes biodegrad\u00e1veis.<\/p>\n

A conjuga\u00e7\u00e3o dos dois materiais resultou em um filme superior aos fabricados apenas com HPMC. Os achados da pesquisa, realizada com\u00a0apoio da FAPESP<\/a><\/strong>, foram publicados no peri\u00f3dico\u00a0Applied Material & Interfaces<\/i>.<\/p>\n

\u201cA ideia era incorporar os nanocristais de celulose bacteriana em matrizes de HPMC para melhorar suas propriedades e, al\u00e9m disso, criar protocolos mais verdes para o desenvolvimento de novos comp\u00f3sitos, do material em si \u00e0 sua origem, por isso inclu\u00edmos o reaproveitamento de res\u00edduos industriais no trabalho\u201d, explica\u00a0M\u00e1rcia Regina de Moura Aouada<\/a><\/strong>, qu\u00edmica da Unesp e coautora do trabalho. Aouada \u00e9 pesquisadora do\u00a0Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais<\/a><\/strong>\u00a0(CDMF), um Centro de Pesquisa, Inova\u00e7\u00e3o e Difus\u00e3o (CEPID) da FAPESP.<\/p>\n

Desde o seu doutorado, Aouada estuda filmes de fontes renov\u00e1veis, comest\u00edveis e biodegrad\u00e1veis, com o objetivo de reduzir a crescente gera\u00e7\u00e3o de res\u00edduos s\u00f3lidos oriundos do descarte de embalagens aliment\u00edcias, em especial as de pl\u00e1stico.<\/p>\n

\u201cUma das limita\u00e7\u00f5es de filmes de HPMC e de outros biopol\u00edmeros \u00e9 a baixa resist\u00eancia mec\u00e2nica quando comparados aos tradicionais filmes obtidos do petr\u00f3leo. Al\u00e9m disso, esses filmes apresentam altas taxas de permeabilidade a vapores de \u00e1gua, o que acaba limitando um pouco sua aplica\u00e7\u00e3o. Com a adi\u00e7\u00e3o da celulose bacteriana conseguimos melhorar essas propriedades\u201d, conta Pamela Melo, aluna no Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Ci\u00eancia dos Materiais (PPGCM) da Unesp e primeira autora do estudo, conduzido durante seu doutorado, sob orienta\u00e7\u00e3o de Aouada.<\/p>\n

Receita de bolo<\/b><\/p>\n

A celulose bacteriana \u00e9 fornecida pela Nexfil, empresa paranaense que fabrica curativos de biofilme. Como eles devem ser cortados em tamanhos exatos, h\u00e1 muita sobra de material que acaba sendo descartada depois do corte. Para transformar o res\u00edduo em um novo filme, adequado para embalar alimentos, os pesquisadores trituram os retalhos em um moinho at\u00e9 obter um p\u00f3 fino.<\/p>\n

\u201cEsse p\u00f3 fino \u00e9 ent\u00e3o submetido a uma hidr\u00f3lise \u00e1cida, processo j\u00e1 detalhado na literatura, com \u00e1cido sulf\u00farico\u201d, explica Melo. A partir da\u00ed, se obt\u00e9m uma suspens\u00e3o com os nanocristais, que \u00e9 ent\u00e3o adicionada ao HPMC dilu\u00eddo em \u00e1gua. Essa \u00e9 a chamada solu\u00e7\u00e3o filmog\u00eanica, outro alvo de interesse da ind\u00fastria de biopl\u00e1sticos.<\/p>\n

\u201cN\u00e3o basta apenas criar bons comp\u00f3sitos, precisamos entender qual \u00e9 a melhor solu\u00e7\u00e3o para obter boas propriedades do filme, verificando fatores como viscosidade e concentra\u00e7\u00e3o das nanopart\u00edculas ideais\u201d, aponta Aouada. \u201c\u00c9 como ajustar a receita de um bolo, e estudar esta receita \u00e9 outra grande inova\u00e7\u00e3o do trabalho\u201d, completa a qu\u00edmica.<\/p>\n

\u201cA maneira como os nanocristais interagem e se distribuem na matriz de HPMC vai determinar a qualidade do filme, ent\u00e3o fizemos testes e chegamos a uma distribui\u00e7\u00e3o melhor por meio de dispers\u00e3o de alta energia feita com um dispersor Turrax\u201d, conta Melo. A solu\u00e7\u00e3o \u00e9 vertida em um substrato, que atua como suporte, e os solventes evaporam entre 24 e 48 horas depois, dando origem ao produto final: um filme mais resistente do que aquele composto somente por HPMC, al\u00e9m de menos perme\u00e1vel. A quantidade de \u00e1gua que o material absorve atualmente \u00e9 uma limita\u00e7\u00e3o para seu uso como embalagem.<\/p>\n

Outro achado positivo \u00e9 que os nanocristais n\u00e3o alteraram a transpar\u00eancia do HPMC.<\/p>\n

Vantagens da celulose bacteriana<\/b><\/p>\n

A celulose \u00e9 o pol\u00edmero mais abundante do mundo. Al\u00e9m da vegetal, mais conhecida e utilizada na fabrica\u00e7\u00e3o de papel, bact\u00e9rias e animais marinhos invertebrados tamb\u00e9m podem produzir celulose como parte de seu processo de capta\u00e7\u00e3o de oxig\u00eanio. Seu uso j\u00e1 \u00e9 difundido na ind\u00fastria de curativos, e agora se expande para outras \u00e1reas, como o setor aliment\u00edcio (leia mais em:\u00a0revistapesquisa.fapesp.br\/celulose-na-pele\/<\/a><\/strong><\/i>).<\/p>\n

As principais vantagens s\u00e3o para o meio ambiente. \u201cA celulose bacteriana pode ser produzida em laborat\u00f3rio 365 dias por ano, independentemente de condi\u00e7\u00f5es clim\u00e1ticas, ambientais, e \u00e9 uma mol\u00e9cula mais pura, o que reduz a emiss\u00e3o de poluentes durante a fabrica\u00e7\u00e3o\u201d, comenta Aouada. Para utilizar a celulose vegetal, \u00e9 preciso eliminar impurezas como a lignina, o que exige o uso de compostos organoclorados, que s\u00e3o nocivos ao meio ambiente.<\/p>\n

Outro trunfo da celulose bacteriana \u00e9 a presen\u00e7a de fibras de dimens\u00e3o nanom\u00e9trica em sua estrutura. \u201cIsso \u00e9 muito interessante, pois d\u00e1 a ela propriedades distintas, como a alta resist\u00eancia, especialmente \u00e0 tra\u00e7\u00e3o, que \u00e9 a capacidade de aguentar uma carga sem se romper\u201d, pontua Aouada.<\/p>\n

Pr\u00f3ximos passos<\/b><\/p>\n

As pesquisadoras pretendem seguir testando solu\u00e7\u00f5es filmog\u00eanicas at\u00e9 chegar a um produto competitivo. Outras t\u00e9cnicas de dispers\u00e3o de pol\u00edmeros ser\u00e3o estudadas pelo grupo e comparadas ao uso do HPMC, bem como a velocidade da biodegrada\u00e7\u00e3o desses produtos em potencial.<\/p>\n

Chegando a solu\u00e7\u00f5es filmog\u00eanicas melhores, \u00e9 poss\u00edvel que a celulose bacteriana passe a ser utilizada em maior escala. \u201cNosso foco maior \u00e9 substituir sempre que poss\u00edvel materiais n\u00e3o considerados ecologicamente corretos, como os derivados do petr\u00f3leo, por comp\u00f3sitos naturais, de fontes renov\u00e1veis, que se degradam quando expostos ao ambiente\u201d, destaca Aouada.<\/p>\n

O uso de res\u00edduos como as sobras de curativo contribui ainda para baratear os custos do processo, uma vez que a decis\u00e3o de compra pelo consumidor de filmes pl\u00e1sticos para embalagens \u00e9, na maioria das vezes, baseada no pre\u00e7o. E h\u00e1 outras fontes promissoras da celulose bacteriana, como a ind\u00fastria da cana-de-a\u00e7\u00facar e soja. \u201cEstudos j\u00e1 mostraram que \u00e9 poss\u00edvel obter celulose bacteriana usando o mela\u00e7o da cana ou da soja como substrato\u201d, completa M\u00e1rcia Aouada.<\/p>\n

O artigo\u00a0Upcycling Microbial Cellulose Scraps into Nanowhiskers with Engineered Performance as Fillers in All-Cellulose Composites<\/i>\u00a0pode ser lido em\u00a0https:\/\/pubs.acs.org\/doi\/10.1021\/acsami.0c12392<\/a><\/strong>.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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