O bioplástico PEF pode resolver alguns dos problemas causados ​​pelo PET. O processo de produção demorado e que consome muita energia tem impedido até agora a produção em massa. Os pesquisadores da ETH Zurich desenvolveram um método que poderia finalmente tornar o FPE comercializável.

O problema do plástico está na boca de todos. Todo ano, cerca de 50 milhões de toneladas de tereftalato de polietileno (PET) sozinho são produzidos, e a tendência está aumentando. Uma vez que a reciclagem costuma ser intensiva em custos e tecnologicamente difícil de implementar, uma grande quantidade de resíduos de plástico vai para os oceanos ou é incinerada, causando emissões massivas de CO2. O uso de petróleo bruto na produção também é problemático. Contudo, nenhum de nós pode viver sem plástico inteiramente.

"Polímeros e plásticos são materiais muito úteis que tornam possível, em primeiro lugar, uma ampla gama de aplicações diárias. Carros mais leves, smartphones, roupas modernas e muitos dispositivos médicos não existiriam se não tivéssemos inventado os polímeros, "diz Jan-Georg Rosenboom, um novo Ph.D. Graduado no grupo de pesquisa do professor ETH Massimo Morbidelli do Departamento de Química e Biociências Aplicadas. "A questão é como podemos reduzir o impacto ambiental negativo do plástico, mantendo seus benefícios para a nossa sociedade."

Melhores propriedades do material

Uma resposta poderia ser polímeros de base biológica, os chamados bioplásticos. Estes têm propriedades muito semelhantes aos plásticos convencionais, mas são feitos de matérias-primas vegetais em vez de petróleo bruto. Alguns bioplásticos também são biodegradáveis ​​e permitem uma melhor compostagem.

O grupo de Massimo Morbidelli está investigando um bioplástico promissor chamado furanoato de polietileno (PEF). O PEF é quimicamente muito semelhante ao PET, mas consiste em 100% de matérias-primas renováveis, como resíduos florestais e agrícolas. Garrafas PEF, por exemplo, requer menos material, são mais leves e estáveis ​​do que seus concorrentes PET e fazem as bebidas durar mais. Embora o PEF não seja biodegradável, pode ser incinerado de forma ecologicamente correta além da reciclagem, visto que nenhuma emissão adicional de CO2 é produzida.

O fato de o PEF ainda não ter conseguido se estabelecer no mercado deve-se principalmente à sua produção intensiva em tempo e energia. Os alunos de doutorado da ETH Jan-Georg Rosenboom e Peter Fleckenstein, junto com o professor da ETH Giuseppe Storti, agora desenvolveram um método que pode permitir o avanço comercial do PEF. Ontem seus resultados de pesquisa foram publicados na revista Nature Communications .

Produção rápida e com eficiência energética

"Nosso método reduz o tempo de produção de vários dias para algumas horas. Além disso, a descoloração no produto final pode ser evitada em contraste com os processos anteriores, "diz Jan-Georg Rosenboom e explica:" Em vez de fazer reagir as cadeias de polímero "semelhantes a cordas" usuais com dois pontos finais, nós primeiro amarramos os anéis do último, que, portanto, não tem mais fins. Esses anéis podem então ser polimerizados em PEF muito mais rapidamente e de maneira controlada. Isso ocorre porque nenhum subproduto químico é produzido e deve ser removido, quando os anéis são abertos e conectados para formar a longa "corda de polímero" final. A reação muito rápida em minutos permite que os produtos PEF sejam superiores em propriedades de material ao PET e reduz os requisitos de energia. "

Além disso, o método de abertura do anel permite um ajuste preciso da qualidade do produto, o que não foi possível com o processo de produção anterior. Assim, o novo método também pode ser interessante para a produção de outros tipos de plásticos e bioplásticos. Devido às suas boas propriedades do material, o PEF possivelmente também poderia substituir materiais multicamadas que são difíceis de reciclar.

Atualmente, os cientistas estão trabalhando com a Sulzer para investigar como o novo processo poderia ser implementado na produção industrial em massa. Apesar das muitas vantagens oferecidas pelo PEF, não pode resolver todos os problemas existentes por conta própria, diz Rosenboom, frisando:"A educação e uma maior conscientização sobre o manuseio do plástico continuarão a ser cruciais para conter o aumento da poluição ambiental. o progresso nas tecnologias de fabricação e reciclagem facilitará a transição para uma sociedade sustentável ".