Plástico biodegradável

Plásticos biodegradáveis são polímeros que podem ser, ao fim de sua vida útil, degradados pela ação de microrganismos ou enzimas, assim gerando substâncias menos nocivas e persistentes ao meio ambiente, como dióxido de carbono, metano, água e biomassa. Podem ser tanto de fonte renovável quanto de fontes fósseis.

Os plásticos biodegradáveis podem ser sintéticos, produzidos em laboratório, ou gerados por meio de biotecnologia, ou seja, produzidos por microrganismos ou enzimas. Possuem ampla aplicação em diversos setores de produção, como na confecção de embalagens, instrumentos médicos e na agricultura. Contudo, a biodegradabilidade depende do descarte adequado desses materiais.

Leia também: O que é o plástico verde?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre plásticos biodegradáveis
• 2 - O que é o plástico biodegradável?
• 3 - Tipos de plástico biodegradável
• 4 - Produção dos plásticos biodegradáveis
• 5 - Aplicações dos plásticos biodegradáveis
• 6 - Vantagens do plástico biodegradável
• 7 - Desvantagens do plástico biodegradável

Resumo sobre plásticos biodegradáveis

• Plásticos biodegradáveis são polímeros, naturais ou sintéticos, que podem ser degradados por ação de microrganismos, produzindo assim substâncias menos nocivas e persistentes ao meio ambiente.
• Entre as principais substâncias formadas ao longo do processo de biodegradação, temos o dióxido de carbono, o metano, a água e a biomassa.
• Plásticos biodegradáveis nem sempre são produzidos a partir de fontes renováveis, como a biomassa, podendo também ser produzidos a partir de fontes fósseis.
• São muito utilizados na confecção de embalagens, em técnicas agrícolas e em instrumentos médicos.
• Os plásticos biodegradáveis possuem a grande vantagem de não serem persistentes no meio ambiente em relação aos plásticos convencionais, os quais se perpetuam e podem gerar microplásticos, nocivos aos seres vivos.
• Contudo, os plásticos biodegradáveis precisam de condições específicas para biodegradabilidade, necessitando haver descarte e destinação adequados desses materiais para correta biodegradação.

O que é o plástico biodegradável?

O plástico biodegradável é uma categoria de polímero que pode ser degradado pela ação de microrganismos (bactérias, fungos e algas naturais) ou enzimas, produzindo CO₂, metano (CH₄), água e biomassa ao fim do processo.

A biodegradabilidade é uma condição associada às propriedades químicas e físicas do polímero, como, por exemplo, cristalinidade, área superficial, massa molecular, temperatura de fusão, presença de grupos hidrofílicos, grupos oxigenados. Por isso, é possível que existam plásticos biodegradáveis tanto de origem renovável quanto de origem fóssil.

Importante: Há muita confusão entre o que são os plásticos biodegradáveis e os bioplásticos. Os bioplásticos são plásticos produzidos a partir de biomassa, em vez de serem derivados do petróleo. Ocorre que o termo “bioplástico” acaba causando grande confusão, pois nem todos os bioplásticos são necessariamente biodegradáveis. Na verdade, os bioplásticos mimetizam os plásticos convencionais e têm a vantagem de serem produzidos a partir de fontes renováveis. Os plásticos biodegradáveis podem ser tanto de origem renovável quanto de origem fóssil, sem correlação direta com o termo bioplástico. A tabela a seguir demonstra as diferenças.

Tipos de plástico biodegradável

Dividimos os plásticos biodegradáveis em dois tipos: os de fonte renovável e os de fonte fóssil.

• Plásticos biodegradáveis de fonte renovável: são polímeros biodegradáveis produzidos a partir de biomassa. Entre os principais estão:
  • plásticos à base de amido, como o termoplástico de estireno (TPS);
  • plásticos à base de ácido polilático (PLA);
  • plásticos à base de poli-hidroxi-alcanoato (PHA);
  • plásticos à base de poli-hidroxibutirato (PHB);
  • plásticos à base de celulose (como celofane);
  • plásticos à base de proteínas.
• Plásticos biodegradáveis de fonte fóssil: são polímeros biodegradáveis, mas produzidos a partir de fontes fósseis. Destacam-se:
  • polibutileno adipato co-tereftalato (PBAT);
  • polibutileno succinato;
  • policaprolactona (PCL);
  • álcool polivinílico (PVOH);
  • acetato de polivinila (PVA).

Também é possível distinguir os plásticos biodegradáveis entre naturais e sintéticos:

• Plásticos biodegradáveis naturais: são aqueles formados durante o ciclo de crescimento dos organismos vivos. Entre os polímeros biodegradáveis naturais temos:
  • polissacarídeos;
  • ácidos algínicos;
  • polipeptídeos naturais;
  • poliésteres bacterianos (PHA e PHB, por exemplo).
• Plásticos biodegradáveis sintéticos: são aqueles que não são encontrados na natureza, havendo necessidade de serem produzidos em laboratório, como, por exemplo:
  • ácido polilático (PLA);
  • ácido poliglicólico (PGA);
  • policaprolactona (PCL).

Produção dos plásticos biodegradáveis

A produção dos plásticos biodegradáveis pode incluir diversas etapas, sem afetar a biodegradabilidade do material. Tais plásticos podem ser sintéticos (produzidos via reações químicas) ou biotecnológicos (efetuados por microrganismos ou enzimas). Entre os principais procedimentos para produção temos:

• Produzir plásticos a partir de biopolímeros que sofreram processamento mecânico ou químico (por exemplo, plásticos à base de amido desestruturado).
• Síntese química de um polímero a partir de um monômero produzido por conversão biotecnológica de uma fonte renovável (por exemplo, usar o ácido lático produzido a partir da fermentação de açúcares para a produção do ácido polilático, PLA). Nesse caso, o polímero é produzido quimicamente a partir de uma fonte renovável.
• Produção de um polímero a partir de um procedimento biotecnológico de uma fonte renovável (por exemplo, fermentação de açúcares, em que microrganismos naturais sintetizam poliésteres termoplásticos alifáticos, como o PHB).
• Síntese química de um polímero a partir de componentes obtidos por processos petroquímicos a partir de fontes não renováveis (por exemplo, a polimerização do álcool polivinílico (PVOH).

Aplicações dos plásticos biodegradáveis

Os plásticos biodegradáveis encontram muitos usos na sociedade. Um dos usos mais comuns é na produção de sacolas, tanto para descarte de resíduos como para transporte de mercadorias compradas em shoppings e mercados. No ramo alimentício, os plásticos biodegradáveis podem ser usados na fabricação de copos, canudos, pratos, embalagens para delivery, cutelarias, entre outros usos.

Na agricultura, plásticos biodegradáveis podem ser usados como filmes agrícolas de cobertura, importantes para controle de parâmetros do solo, aumentando o rendimento de produção, melhorando a qualidade da colheita, além de diminuir a água de irrigação e o uso de pesticidas. Sendo biodegradáveis, após a colheita podem ser apenas deixados no solo e então serem arados normalmente, diminuindo o trabalho e os custos de descarte.

No campo da medicina, os plásticos biodegradáveis são utilizados para confecção de grampos e suturas para feridas, materiais biodegradáveis para reparação de ligamentos e embalagens para cápsulas e comprimidos. Em um uso mais recente, plásticos biodegradáveis, como o PLA e o PCL, vêm sendo utilizados em impressões 3D, na forma de filamentos de diversas cores.

Veja também: O que são os detergentes biodegradáveis?

Vantagens do plástico biodegradável

O plástico biodegradável surgiu como uma alternativa aos plásticos convencionais. Isso porque os plásticos convencionais estão no centro de discussões de grande interesse e preocupação. Sendo materiais versáteis, baratos e praticamente indestrutíveis, acabam sendo muito úteis em diversas linhas de produção. Contudo, o primeiro plástico a ser sintetizado por nós ainda não sofreu degradação. Estima-se que cerca de 20.000 toneladas de plástico acabam nos oceanos por dia, os quais são convertidos em microplásticos, os principais poluentes dos oceanos atualmente.

Os plásticos biodegradáveis podem ser recuperados ou reciclados, que quer dizer que podem ser compostados domesticamente ou industrialmente, digeridos anaerobicamente ou biodegradados em terras agrícolas. Das formas apresentadas, a mais utilizada e adequada é a compostagem industrial.

Desvantagens do plástico biodegradável

A biodegradabilidade do plástico biodegradável é dependente não só da estrutura química do polímero, do material de partida e outros aspectos físicos, mas também da forma que o plástico é manufaturado. Isso porque são produzidos para serem biodegradados em ambientes específicos e em condições específicas. A taxa de biodegradação desses plásticos depende não só de onde serão descartados, mas também de fatores bióticos e abióticos, como a presença (ou não) de oxigênio, temperatura, umidade e presença de microrganismos específicos.

A melhor forma para reaproveitamento dos plásticos biodegradáveis se dá pela compostagem industrial, mas, para que ela possa ocorrer, ele deve ser devidamente coletado, separado e transportado até às instalações. Do contrário, caso os plásticos biodegradáveis não sejam postos nas condições específicas para sua biodegradação, eles irão se comportar no meio ambiente como plásticos convencionais e serão descartados de formas menos interessantes ao meio ambiente, como por meio da incineração ou aterramento. Por isso, tão importante quanto a produção é a gestão de resíduos.

Crédito de imagem

^[1] MikeDotta / Shutterstock

Fontes

FILICIOTTO, L.; ROTHENBERG, G. Biodegradable plastics: standards, policies, and impacts. ChemSusChem, v. 14, n. 1, p. 56-72, 2021.

FRANCHETTI, S. M. M.; MARCONATO, J. C. Polímeros biodegradáveis – uma solução parcial para diminuir a quantidade de resíduos sólidos. Química Nova, vol. 29, n. 4, p. 811-816, 2006.

HAVSTAD, M. R. Biodegradable Plastics. In: Plastic Waste and Recycling, cap. 5, p. 97-130. Londres: Academic Press, Elsevier, 2020.

RUJNIC-SOKELE, M.; PILIPOVIC, A. Challenges and opportunities of biodegradable plastics: A mini review. Waste Management & Research, vol. 35, n. 2, p. 132-140, 2017.