Os plásticos são materiais importantes que contribuem significativamente para a proteção ambiental. Quando comparados com as alternativas em aplicações típicas, podem:
-reduzir os custos energéticos em até 40%
-reduzir os resíduos em 75 – 80%
-reduzir as emissões em 70%
-reduzir a poluição da água em até 90%
No entanto, devido a preocupações recentes sobre o esgotamento dos recursos fósseis, foram feitos esforços para substituir os plásticos convencionais à base de petróleo e gás por outros baseados em hidrocarbonetos derivados de recursos renováveis, tais como a biomassa.
Além do petróleo bruto, gás natural e carvão, os plásticos podem ser derivados de fontes naturais e renováveis tais como madeira (celulose), óleos vegetais, açúcar e amido e podem ser definidos como plásticos “bio-baseds” mas são frequentemente denominados “biopolímeros” ou “bioplásticos”.
Os termos ‘biopolímeros’ e ‘bioplásticos’ são atualmente utilizados de maneira ampla, mas com alguma confusão. São frequentemente usados coletivamente para descrever dois conceitos diferentes ao mesmo tempo. Os dois conceitos podem ser diferenciados através deles:
– fonte de materiais, ou seja, baseada em recursos renováveis.
– funcionalidade, por exemplo, biodegradável e/ou compostável.
A dupla utilização deste termo é motivo de preocupação, pois pode ser a fonte de informação enganosa e confusão para o consumidor. É importante, particularmente no que diz respeito à fase de fim de vida, diferenciar entre plásticos biodegradáveis e plásticos renováveis ou derivados de biomassa duráveis.
Plásticos de base biológica
Hoje em dia, a maioria dos polímeros industriais e plásticos são produzidos a partir de recursos não renováveis, à base de petróleo ou gás. No entanto, devido a preocupações recentes sobre o esgotamento dos recursos fósseis, têm sido feitos esforços para substituir os plásticos convencionais à base de petróleo e gás por outros baseados em hidrocarbonetos derivados de recursos renováveis, tais como a biomassa.
Polímeros naturais à base de biocarbonetos
Estes polímeros são sintetizados por organismos vivos, essencialmente na forma sob a qual são finalmente utilizados. Exemplos de polímeros de base biológica produzidos naturalmente incluem:
-polissacáridos
-celulose / amido
-proteínas
-poli-hidroxialcanoatos bacterianos
Após a extração e purificação, é possível a exploração industrial direta.
Polímeros sintéticos de base biológica
Polímeros cujos monômeros derivam de recursos renováveis, mas que requerem uma transformação química para a conversão em polímero.
Muitos polímeros convencionais podem, em princípio, ser sintetizados a partir de matéria-prima renovável. Por exemplo, o amido de milho pode ser hidrolisado e utilizado como matéria-prima de fermentação para a bio-conversão em ácido láctico a partir do qual o poli(ácido láctico), PLA, pode ser produzido através de processamento químico. Embora a sua origem seja renovável, o polímero não pode ser considerado “natural”, uma vez que é sintetizado dentro de uma planta química.
Degradabilidade, Biodegradabilidade & Compostabilidade
Degradabilidade
Um plástico pode ser descrito como degradável quando sofre uma alteração significativa nas propriedades iniciais devido à clivagem química das macromoléculas, formando um item polimérico independentemente do mecanismo de clivagem em cadeia, ou seja, não há nenhum requisito para que os plásticos se degradem devido à ação de microrganismos que ocorrem naturalmente. Exemplos de plásticos degradáveis incluem, oxo-degradáveis e degradáveis por UV que se decompõem quando expostos ao oxigênio ou à luz e são principalmente à base de petróleo.
Biodegradabilidade
A biodegradabilidade pode ser descrita como “a degradação de um artigo polimérico devido, pelo menos em parte, a fenômenos mediados por células. Como resultado da ação dos microrganismos, o material é finalmente convertido em água, dióxido de carbono, biomassa e possivelmente metano”.
A capacidade de um polímero se biodegradar é independente da origem da sua matéria prima. Em vez disso, depende fortemente da estrutura do polímero. Por exemplo, enquanto alguns plásticos de base biológica podem ser biodegradáveis (por exemplo, poli-hidroxialcanoatos) outros não o são (por exemplo, polietileno derivado da cana-de-açúcar).
Alguns polímeros degradam-se em apenas algumas semanas, enquanto outros demoram vários meses.
Em comparação com os polímeros convencionais, os polímeros biodegradáveis são materiais de nicho de mercado que encontram aplicações focalizadas dentro de uma gama diversificada de sectores de mercado, incluindo:
Dispositivos médicos: ortopédicos, dentários, liberação de medicamentos para o organismo e engenharia de tecidos,
Agricultura: películas de cobertura vegetal, vasos e encapsulamento de fertilizantes para liberação controlada,
Embalagem: sacos de transporte, sacos de lixo e embalagens de alimentos e recipientes.
Compostabilidade
Para que um plástico seja considerado compostável, deve satisfazer os seguintes critérios:
Biodegradável: decompor-se em dióxido de carbono, água e biomassa. 90% dos materiais orgânicos são convertidos em CO2 no prazo de 6 meses.
Desintegrar: após 3 meses de compostagem e subsequente peneiração através de uma peneira de 2mm, não podem permanecer mais de 10% de resíduos.
Ecotoxicidade: a biodegradação não produz nenhum material tóxico e o composto pode apoiar o crescimento das plantas.
Um plástico pode portanto ser degradável mas não biodegradável ou pode ser biodegradável mas não compostável (ou seja, decompõe-se muito lentamente ou deixa resíduos tóxicos).
Fonte: BPF. Polymer: Bio-Based/Degradables