À medida que crescem as preocupações sobre os impactos ambientais e na saúde dos resíduos plásticos, os cientistas estão a acelerar os esforços para desenvolver alternativas mais seguras e biodegradáveis. Na Universidade Flinders, no Sul da Austrália, vários grupos de investigação estão a trabalhar em novos materiais concebidos para reduzir a poluição por plásticos descartáveis.
Num estudo recente publicado em Polímerosos pesquisadores criaram uma película fina e flexível usando caseinato de cálcio, uma forma comercialmente disponível de caseína, a principal proteína encontrada no leite. Eles misturaram-no com amido modificado e nanoargila bentonita, depois adicionaram glicerina e álcool polivinílico para aumentar a resistência e a flexibilidade. O objetivo era produzir um material com características semelhantes ao plástico comum, mas ao mesmo tempo muito mais ecologicamente correto.
Decompõe-se no solo em 13 semanas
Testes mostraram que o material é persistentemente decomposto em condições normais de solo, e a decomposição completa é estimada em 13 semanas. Os dados obtidos são evidências iniciais de que a combinação de biopolímeros com suspensões de nanoargilas pode produzir filmes funcionais adequados para embalagens de alimentos sustentáveis.
A segurança também foi avaliada. Os testes microbianos mostraram que os níveis de colônias bacterianas permaneceram dentro dos limites aceitáveis para filmes biodegradáveis não antimicrobianos, indicando baixa toxicidade.
“Recomendamos avaliações antibacterianas adicionais em testes e desenvolvimento adicionais”, diz o professor Yuhong Tan, pesquisador de nanomateriais no Campus Tonsley da Faculdade de Ciência e Engenharia da Flinders.
O professor Tan, que é membro do Instituto Flinders de Ciência e Tecnologia em Nanoescala, afirma que o desenvolvimento de alternativas sustentáveis às embalagens de alimentos e outros plásticos descartáveis é fundamental para retardar o crescimento da poluição global.
Por que as alternativas ao plástico são importantes
Muitos plásticos contêm milhares de aditivos químicos, incluindo corantes e retardadores de chama. Algumas dessas substâncias são tóxicas ou estão ligadas ao câncer. A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Económico (OCDE) alertou que sem uma ação internacional coordenada, a produção de plástico poderá aumentar 70% entre 2020 e 2040, para mais de 700 milhões de toneladas por ano.
Embora alguns plásticos sejam tecnicamente reutilizáveis, a maioria é descartada após o uso. Análise publicada em Natureza Estima-se que cerca de 60% dos plásticos sejam descartáveis e apenas 10% sejam reciclados. A produção de plástico cresceu de 2 milhões de toneladas em 1950 para 475 milhões de toneladas em 2022, aproximadamente equivalente ao peso de 250 milhões de carros.
Cooperação internacional na área de bioplásticos à base de leite
O projeto envolveu a colaboração com pesquisadores de engenharia química na Colômbia, incluindo Nicolas Esteven Gómez Mesa e a professora Alice Jovana Patakiva-Mateus da Faculdade de Engenharia da Universidade de Bogotá Jorge Tadeo Lasano. Seu trabalho no grupo de pesquisa em nanobioengenharia em Bogotá focou no desenvolvimento de novos materiais poliméricos.
“Fizemos experiências com caseinatos para produzir nanofibras à base de leite e descobrimos que eles poderiam ser usados para moldar polímeros semelhantes aos materiais de embalagem convencionais”, diz o Sr. Gomez.
“A partir daí, começamos a explorar formas de melhorar suas propriedades com a introdução de componentes naturais e abundantes como o amido, além de um polímero biodegradável com excelentes propriedades mecânicas. Também abriu a possibilidade de integração de nanoargilas como a bentonita, que podem aumentar a resistência e as propriedades de barreira do filme.
“Toda a formulação foi desenvolvida com ingredientes de baixo custo, biodegradáveis e ecologicamente corretos para criar uma alternativa sustentável com melhor desempenho”.
O professor Patakiwa-Matheus enfatiza o impacto mais amplo do trabalho. “Todos podem desempenhar um papel na redução da utilização de plástico, e encontrar alternativas ao polímero biodegradável é uma parte importante da ciência que ajuda a encontrar soluções para a indústria, os consumidores e o ambiente.
“A maior parte do nosso plástico descartável provém de embalagens de alimentos, por isso opções como esta precisam de ser mais exploradas e juntar-se à revolução da economia circular para conservar recursos.”
