À medida que crescem as preocupações sobre os impactos ambientais e de saúde dos resíduos plásticos, os cientistas estão intensificando os esforços para desenvolver alternativas biodegradáveis mais seguras. Na Flinders University, na Austrália do Sul, várias equipes de pesquisa estão trabalhando em novos materiais projetados para reduzir a poluição proveniente de plásticos de uso único.
Em um estudo recente publicado na Polymers, pesquisadores criaram um filme fino e flexível usando caseinato de cálcio, uma forma comercialmente disponível de caseína, a principal proteína encontrada no leite. Eles combinaram isso com amido modificado e nanocl.my bentonita, depois adicionaram glicerol e álcool polivinílico para melhorar a durabilidade e flexibilidade. O objetivo era produzir um material que funcionasse como um plástico convencional, mas que fosse muito mais amigável ao meio ambiente.
Decompõe-se no Solo em 13 Semanas
Os testes mostraram que o material se decompunha de forma constante em condições normais de solo, com a decomposição total estimada em 13 semanas. Os resultados fornecem evidências iniciais de que a combinação de biopolímeros com suspensões de nanoclay pode produzir filmes funcionais adequados para embalagens alimentares sustentáveis.
A segurança também foi avaliada. Testes microbianos encontraram níveis de colônias bacterianas dentro dos limites aceitáveis para filmes biodegradáveis não antimicrobianos, sugerindo baixa toxicidade.
“Recomendamos avaliações antibacterianas adicionais em testes e desenvolvimentos futuros”, diz o Professor Youhong Tang, pesquisador de nanomateriais no Tonsley Campus, do Flinders College of Science and Engineering.
O Professor Tang, que faz parte do Flinders Institute for NanoScale Science and Technology, afirma que desenvolver alternativas sustentáveis para embalagens alimentares e outros produtos plásticos de uso único é essencial para desacelerar o aumento da poluição global.
Por que Alternativas ao Plástico Importam
Muitos plásticos contêm milhares de aditivos químicos, incluindo corantes e retardantes de chama. Algumas dessas substâncias são tóxicas ou estão ligadas ao câncer. A Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE) alertou que, sem uma ação internacional coordenada, a produção de plástico poderia aumentar em 70% entre 2020 e 2040, ultrapassando 700 milhões de toneladas anualmente.
Embora certos plásticos sejam tecnicamente reutilizáveis, a maioria é descartada após um uso. Uma análise publicada na Nature estima que cerca de 60% dos plásticos são de uso único, e apenas 10% são reciclados. A produção de plástico subiu de 2 milhões de toneladas em 1950 para 475 milhões de toneladas em 2022, o que equivale ao peso de 250 milhões de carros.
Colaboração Internacional em Bioplásticos à Base de Leite
O projeto envolveu a colaboração com pesquisadores em engenharia química na Colômbia, incluindo Nikolay Estiven Gomez Mesa e a Professora Alis Yovana Pataquiva-Mateus do Departamento de Engenharia da Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano. O trabalho deles no Grupo de Pesquisa em Nanobioengenharia em Bogotá focou no desenvolvimento de novos materiais poliméricos.
“Estávamos experimentando com caseinatos para fazer nanofibras à base de leite e descobrimos que poderia ser usado para moldar polímeros semelhantes aos materiais de embalagem comuns,” diz o Sr. Gomez.
“A partir daí, começamos a explorar maneiras de melhorar suas propriedades introduzindo componentes naturais e abundantes, como amido, e também um polímero biodegradável com características mecânicas notáveis. Isso também abriu a oportunidade de integrar nanoclay, como bentonita, que pode melhorar a resistência e o desempenho de barreira do filme.
“Toda a formulação foi projetada para usar ingredientes acessíveis que são biodegradáveis e ambientalmente amigáveis para criar uma alternativa sustentável com características aprimoradas.”
A Professora Pataquiva-Mateus enfatiza o impacto mais amplo do trabalho. “Todos podem contribuir para reduzir seu uso de plástico, e encontrar alternativas poliméricas biodegradáveis é uma parte importante da ciência ajudando a encontrar soluções para a indústria, consumidores e o meio ambiente.
“A maior parte do nosso plástico de uso único vem de embalagens alimentares, portanto, essas opções devem ser exploradas ainda mais e se juntar à revolução da economia circular para conservar recursos.”
