A busca por manter o plástico fora dos aterros sanitários e, ao mesmo tempo, atender às necessidades da indústria alimentícia é repleta de obstáculos.

Um substituto biodegradável para produtos à base de petróleo deve atender a todos os tipos de padrões e, até aqui, tentativas de substituições viáveis ​​de fontes renováveis ​​tiveram sucesso limitado devido ao processamento e restrições econômicas. Entre os obstáculos, produtos até agora têm sido muito frágeis para embalagens de alimentos.

Mas uma nova pesquisa da The Ohio State University mostrou que combinar borracha natural com bioplástico de uma forma inovadora resulta em um substituto muito mais forte para o plástico, uma que já está atraindo o interesse de empresas que buscam reduzir suas pegadas ambientais.

Quase todos os plásticos - cerca de 90 por cento - são à base de petróleo e não são biodegradáveis, uma grande preocupação ambiental.

Em um novo estudo publicado na revista Polímeros , a equipe de pesquisa relata o sucesso com um produto endurecido com borracha derivado da fermentação microbiana que eles dizem ter um desempenho semelhante ao do plástico convencional. Este novo estudo destaca o maior sucesso nesta área até agora, de acordo com os cientistas.

"As tentativas anteriores dessa combinação não tiveram sucesso porque a maciez da borracha fez com que o produto perdesse muita resistência no processo, "disse o autor principal Xiaoying Zhao, um pesquisador de pós-doutorado no Departamento de Ciência e Tecnologia de Alimentos do Estado de Ohio.

O novo estudo envolveu a fusão da borracha em um termoplástico vegetal denominado PHBV junto com peróxido orgânico e outro aditivo denominado triacrilato de trimetilolpropano (TMPTA).

O produto final era 75% mais resistente e 100% mais flexível do que o PHBV sozinho - o que significa que é muito mais fácil de moldar em embalagens de alimentos.

Outras equipes de pesquisa combinaram borracha e PHBV, mas os produtos têm sido muito fracos para suportar todas as demandas de uma embalagem de alimentos - de processamento, para o transporte, ao manuseio em lojas e residências, especialmente recipientes que são usados ​​para congelar e, em seguida, microondas, disse o autor sênior do estudo, Yael Vodovotz, professor de ciência e tecnologia de alimentos no estado de Ohio.

Maior flexibilidade, sem uma perda significativa de força, é particularmente importante quando se trata de filmes plásticos comumente usados ​​para embalar tudo, desde produtos frescos a alimentos congelados, ela disse.

Enquanto outras tentativas de fazer este tipo de bioplástico aprimorado com borracha reduziram a resistência do PHBV em até 80 por cento, apenas 30 por cento da força foi perdida neste estudo - uma quantidade muito mais gerenciável, Zhao disse.

Dureza, que foi melhorado, é diferente da força, explicou a co-autora do estudo Katrina Cornish, especialista em borracha natural e professor de horticultura e ciências agrícolas no estado de Ohio.

"Imagine tentar separar um bloco de concreto com as mãos. Isso está testando sua resistência. Mas o caratê cortá-lo com a mão ou o pé está testando sua resistência - a facilidade com que ele se quebra, "Disse Cornish.

"Você nunca pode separá-lo, mas se você for forte o suficiente, você pode quebrá-lo. "

Muito do foco atual dos pesquisadores está no uso potencial de vários materiais biodegradáveis ​​- e de outra forma ambientalmente conscientes - que eles podem usar como enchimentos para fortalecer ainda mais a mistura. Eles discutiram o uso do "bolo" deixado para trás depois que um colega pesquisador extrai o óleo da borra de café gasta. As peles de tomate estão sendo consideradas, assim como as cascas de ovo.

"Queremos algo que, de outra forma, iria para o lixo que seja sustentável e também relativamente barato, "Vodovotz disse.

Eles estão até mesmo olhando para o potencial de atacar dois problemas ambientais de uma vez, vendo como gramas invasivas que os ambientalistas estão arrancando dos cursos d'água podem brincar com a mistura com infusão de borracha.

"Poderíamos secá-los, triturá-los e potencialmente usar essas gramíneas como enchimento fibroso, "Vodovotz disse.

Além de alimentos embalados, um bioplástico pode ser potencialmente usado em outras aplicações relacionadas com alimentos, como utensílios e tábuas de cortar.

E os pesquisadores estão procurando colaborar com colegas fora da ciência de alimentos para considerar outras aplicações para seus produtos, como para criar materiais de construção, luvas para quem trabalha no setor de alimentação, ou peças para carros e aviões.

Enquanto a equipe trabalha para mover sua tecnologia do laboratório para a indústria de alimentos, haverá muitos detalhes para resolver dependendo das prioridades e preocupações individuais de uma empresa, Vodovotz disse, e isso pode significar mexer na mistura.

"À medida que nos aproximamos cada vez mais de trabalhar com os fabricantes de alimentos, existem perguntas específicas que nossos parceiros em potencial estão fazendo, "Vodovotz disse." Temos que ter muito cuidado com o que usamos neste processo, a fim de atender às suas necessidades, e eles têm parâmetros muito específicos. "