p Milhões de toneladas de plástico são descartadas a cada dia, e para grande parte dela existem poucas opções de reciclagem convencional. Mas esse material poderá em breve encontrar um uso novo e benéfico, graças aos micróbios que estão sendo explorados pelos cientistas da Universidade Estadual de Montana. p Em um estudo recente, pesquisadores do Norm Asbjornson College of Engineering da MSU descobriram que o plástico tratado com certas bactérias pode ser adicionado ao concreto em quantidades significativas sem comprometer a resistência do material estrutural. O estudo foi publicado na revista Materiais .

p "Isso é realmente emocionante, "disse a co-autora do estudo Cecily Ryan, professor adjunto do Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial. "Esses resultados iniciais são muito encorajadores, pois consideramos as aplicações em potencial."

p Tipicamente, adicionar plástico ou outro material de enchimento interrompe a mistura de areia, agregado e cimento que dá ao concreto - o material de construção mais usado no mundo - sua capacidade de se ligar e suportar cargas pesadas. Mas a equipe do MSU descobriu que o uso de bactérias para revestir o plástico com uma fina camada mineral permitiu que ele se ligasse melhor ao cimento. Amostras de concreto contendo até 5% do plástico tratado com bactérias tinham virtualmente a mesma resistência que o concreto tradicional, de acordo com o estudo.

p "Esses 5% são realmente um grande aumento em relação ao que era permitido até agora, "disse Chelsea Heveran, professor assistente de engenharia mecânica e industrial. "Ficamos surpresos com a quantidade de efeito que houve."

p Como o concreto é usado tão amplamente e em volumes tão altos, substituir até 5% dele pode resultar na reutilização massiva de plástico, Heveran observou. E como o concreto consome muita energia para fazer, o enchimento de plástico pode reduzir significativamente as emissões de dióxido de carbono, ela disse. De acordo com a Agência de Proteção Ambiental dos EUA, a produção de concreto é uma das maiores fontes industriais do gás que altera o clima do país.

p No Centro de Engenharia de Biofilme da MSU, os pesquisadores imergiram o plástico em uma solução à base de água contendo a bactéria inofensiva Sporosarcina pasteurii, que cresce em superfícies para formar o que é chamado de biofilme. Os micróbios, deixado na solução por 24-48 horas, consumiu cálcio e ureia adicionados - uma substância à base de nitrogênio amplamente usada em fertilizantes - para dar ao plástico uma camada fina, revestimento branco de calcita, o mineral duro que constitui o calcário. O plástico era então misturado em pequenos cilindros de concreto que eram triturados com equipamento especializado para medir sua resistência.

p Embora os pesquisadores tenham começado com o plástico número 1 lascado, comumente encontrado em garrafas de água descartáveis, após o sucesso inicial, eles alcançaram um resultado semelhante com uma mistura de plástico No. 3-7, que é usado em uma variedade de contêineres, mas não é aceito na maioria das instalações de reciclagem.

p "É muito emocionante termos obtido este resultado com a mistura de plásticos que normalmente não são recicláveis, "disse Adrienne Phillips, professor associado do Departamento de Engenharia Civil, que usou as mesmas bactérias formadoras de minerais para selar minúsculos, rachaduras de difícil acesso no subsolo em poços de petróleo e gás vazando.

p A próxima etapa é estudar a durabilidade do material a longo prazo, bem como como o processo pode ser escalado para que o material possa ser fabricado em quantidades utilizáveis, Phillips disse. Os pesquisadores fizeram parceria com Frank Kerins, professor associado do Jake Jabs College of Business and Entrepreneurship, para começar a explorar aplicações comerciais.

p O estudo surgiu de uma pesquisa durante o verão de 2019 em que dois professores do ensino médio, Kendra Lunday da Capital High School em Helena e Hakan Armagan de Omaha, Nebraska, visitou a MSU por meio do programa Research Experience for Teachers da National Science Foundation. A dupla testou uma variedade de materiais de enchimento de concreto, incluindo palha e outra biomassa agrícola.

p Armagan e Lunday foram os principais contribuintes do estudo, que também foi "fortemente impulsionado por alunos talentosos, "Disse Heveran. Além dos dois professores do ensino médio, os co-autores do artigo incluem McNair Scholar Michael Espinal, um graduado sênior em engenharia mecânica; o estudante de doutorado em engenharia Seth Kane; e Abby Thane, gerente de laboratório do Center for Biofilm Engineering.

p "O que há de tão legal neste projeto, "Heveran disse, "é que estamos usando microorganismos para fazer apenas uma pequena mudança em um material comum, mas pode ter um grande benefício para a sociedade. "