Muitas empresas estão trabalhando em materiais que seriam tão leves e resistentes quanto o plástico, mas ao mesmo tempo totalmente biodegradáveis. E se eles pudessem ser feitos de ... lixo? Moderno, O método ecológico (sem resíduos - a conversão da matéria-prima em produto chega a 100%) e econômico (não requer altas temperaturas ou catalisadores caros) de obtenção de monômeros orgânicos está surgindo no IPC PAS.

É difícil imaginar nosso mundo moderno sem plásticos, mas o plástico que conhecemos hoje também representa uma grande ameaça. Espalha praticamente todos os cantos da terra - pode ser encontrada nas profundezas da Fossa das Marianas e também no Monte Everest. Cada um de nós, de uma forma ou de outra, consome 5 gramas de plástico todas as semanas - o suficiente para um cartão de crédito - e esses compostos não são neutros para a nossa saúde.

Mas e se conseguíssemos substituir o plástico por um material igualmente leve, igualmente resistente e ao mesmo tempo totalmente biodegradável? Esta é a ideia que uma equipa de cientistas do Instituto de Físico-Química da Academia Polaca de Ciências (IPC PAS), liderado pelo Professor Juan Colmenares, está trabalhando. Eles tomaram um produto comum - hidroximetilfurfural (HMF) - que em escala industrial é obtido pela hidrólise ácida dos açúcares obtidos, entre outros, da celulose, lignina ou inulina. Eles o transformaram em aldeído, 2, 5-diformilfurfural (DFF), um composto que encontra aplicação em tantos campos da indústria que seriam necessárias várias linhas de impressão para listá-los todos. Pode ser usado para produzir medicamentos, cosméticos, fragrâncias, agentes químicos, combustíveis, mas acima de tudo - plástico amigo do ambiente. “Queremos que seja possível substituir os PETs por algo que se decompõe em alguns meses ou, no máximo, alguns anos, "explica o professor Colmenares." Os plásticos de hoje, feito de petróleo, contêm ftalatos e outros plastificantes - uma espécie de "sopa" de compostos orgânicos e até inorgânicos - e nenhuma bactéria ou fungo por si só pode decompô-los. É por isso que permanecem por tanto tempo nas florestas e nos mares. Os materiais produzidos com base em DFF contêm furanos - açúcares, e o que vem da natureza é melhor recebido pela natureza, "explica o professor." Já houve testes desses polímeros. Eles se decompõem em monômeros semelhantes a açúcares. E os açúcares são um deleite saboroso para muitos microorganismos. Mesmo que uma garrafa deste tipo de plástico seja jogada fora na floresta, vai se decompor muito mais rápido do que os polímeros convencionais, depois de alguns anos, o mais tardar. "

Não é o próprio produto (DFF) que é novo aqui, mas o método de obtê-lo, descrito em um artigo publicado em Cat aplicada. B . Até agora, altas temperaturas (na ordem de 100-150 graus C) e tecnologia complicada foram necessárias, o que significa que embora seja ecológico, não podia competir com produtos petrolíferos. A equipe do professor Colmenares só precisa de uma caixa que eles próprios produzem - um fotorreator, uma luz (no momento, esta é uma lâmpada LED que emite perto de UV - 375 nm, mas, em última análise, a energia deve ser fornecida simplesmente pelo sol) e um catalisador - nanofios de dióxido de manganês. "São longos e muito, muito magro, e sua estrutura aumenta a absorção de luz. Devido às propriedades termo-foto-catalíticas exclusivas do dióxido de manganês, os nanobastões têm uma superfície de contato muito maior com as partículas do material de partida e são melhores em ativá-lo. Então, virtualmente todas as mudanças de HMF em DFF. 100%! "Entusiasma-se o professor." É um método sem desperdícios, sem a adição de oxigênio ou compostos adicionais (por exemplo, peróxido de hidrogênio H ₂ O ₂ ) O oxigênio do ar é suficiente para obter o monômero puro necessário para a produção de polímeros lineares e ... por exemplo, garrafas como esta. Mesmo os nanobastões podem ser reutilizados muitas vezes como fotocatalisadores, porque o DFF não os destrói, não libera íons de manganês 2+ e 4+, então, além disso, não precisa ser purificado. As condições necessárias são a temperatura ambiente e a pressão atmosférica. Ao mesmo tempo, um material muito barato e comum é usado (óxido de manganês não é platina, ouro ou prata), e o método de produção é simples. Eles simplesmente precipitam e tudo que você precisa é selecionar as condições certas para que o processo seja eficiente, "diz o professor Colmenares, descrevendo a invenção. “No momento estamos restritos pela capacidade do reator, mas quando o mudamos para um reator de fluxo, seremos capazes de aumentar muito a produção. E, claro, obter uma patente, " ele adiciona.

Mas esse plástico que se decompõe rapidamente não se decompõe muito rapidamente? Antes, por exemplo, conseguimos beber o suco derramado nele? "Não, "ri o professor, "Na prática, leva alguns anos para se decompor, mas mesmo que a reação ocorresse mais rápido, o usuário beberia no máximo um pouco de plástico "bom". Aquele que é inofensivo para o corpo. De um modo geral, seria simplesmente degradado por nossas bactérias intestinais e suas enzimas. "

Além disso, o método desenvolvido pela equipe liderada pelo professor Colmenares utiliza lixo. Algo que de outra forma acabaria nos rios, poluindo a água, ou exigiria um alto nível de purificação, como acontece agora com os resíduos da indústria de papel. "Atualmente, esses resíduos podem ser transformados ou convertidos, por exemplo, em bioetanol, ou pode ser queimado para fornecer energia para a produção, mas se pudesse ser melhor usado, isso seria incrível. Qualquer forma, há lixo suficiente para tudo. E se fosse mostrado que há dinheiro nisso, muitas pessoas seriam encontradas imediatamente para limpá-lo, "diz o professor.

Polônia é, por exemplo, um grande produtor de maçãs e suco, mas sabemos o que acontece com toda aquela casca de maçã e todos os resíduos? Não muito, embora "produzamos" centenas de toneladas todos os anos. "É despejado no lixo, polui a água, consome oxigênio, e então é o fim de toda a vida da água, "preocupa o professor." Enquanto isso, contém todo o açúcar, pectina e compostos levulínicos, dos quais até mesmo medicamentos podem ser feitos, "ele explica. Você pode fazer compostos muito desejáveis ​​de algo que não é feito de petróleo nem de carvão, mas do desperdício. Isso é "como fazer algo do nada".