Árvores, colheitas e até mesmo resíduos orgânicos podem ser transformados em uma variedade desconcertante de plásticos para uso em produtos que vão desde sacolas descartáveis ​​até asas de avião pesadas.

Esses chamados biopolímeros podem desempenhar um papel vital em nos livrar dos plásticos de petróleo - o que ajudará a reduzir as emissões de gases de efeito estufa, e garantir que os plásticos sejam provenientes de um recurso renovável.

E, em alguns casos, eles podem ajudar a reduzir a poluição do plástico. Uma das principais fontes de poluição do plástico são as embalagens, que representou quase 40% do plástico usado na UE em 2019, de acordo com a Plastics Europe, uma associação comercial.

Os pesquisadores desenvolveram maneiras de fazer sacolas e embalagens de alimentos biodegradáveis ​​a partir de resíduos de alimentos e jardins municipais.

“Você está transformando lixo orgânico para fazer um saco de lixo, que é biodegradável. Então você está fechando o ciclo - você não usa outros materiais para fazer a sacola (de plástico), "disse Thomas Dietrich, engenheiro em biotecnologia na TECNALIA da Espanha, um centro de pesquisa e desenvolvimento tecnológico.

Dietrich é gerente de projeto de um projeto chamado VOLATILE, que desenvolveu uma tecnologia que pode ser integrada às unidades municipais de digestão anaeróbia e compostagem existentes. Ele usa microorganismos para quebrar resíduos orgânicos em ácidos graxos voláteis, que são os blocos de construção dos plásticos PHB e PHBV usados ​​para fazer sacolas plásticas e embalagens de alimentos.

O principal subproduto é um resíduo que pode ser usado para fazer composto. O gás hidrogênio é outro subproduto, e pode ser usado para produzir eletricidade.

Biodegradável

Usar biorresíduos para produzir plásticos biodegradáveis ​​pode ajudar a resolver um grande desafio causado pela maioria dos plásticos biodegradáveis ​​atualmente em uso.

"Normalmente as grandes (indústrias) que vendem (plásticos biodegradáveis) no mercado usam materiais agrícolas de qualidade alimentar, "disse Dietrich.

Por causa dos volumes necessários, não será possível usar produtos agrícolas para substituir embalagens à base de petróleo sem competir com culturas alimentares ou biocombustíveis por terras agrícolas, disse Dietrich.

“Portanto, temos que tentar manter o carbono orgânico na economia sem cair na agricultura, " ele disse.

Sacolas plásticas e embalagens feitas com a tecnologia VOLATILE acabariam em resíduos domésticos e, em teoria, poderiam ser usadas mais uma vez para produzir ácidos graxos voláteis - embora isso ainda não tenha sido testado pela equipe VOLATILE.

Um dos principais desafios desse tipo de sistema é a falta de usinas de compostagem na maioria das regiões do mundo, incluindo a Europa.

Em toda a UE, até 50% dos resíduos sólidos urbanos são orgânicos, e apenas cerca de 40% do resíduo biológico é reciclado em composto de alta qualidade e digerido, diz a Rede Europeia de Compostagem. A maioria vai para aterro ou para incineração.

Contudo, é provável que isso melhore. A Agência Europeia do Ambiente afirma que reciclar mais bio-resíduos municipais é "crucial" para cumprir os objetivos da UE de reciclar e reutilizar pelo menos 60% de todos os resíduos em peso até 2030.

Composição

Se os plásticos são biodegradáveis ​​ou não, isso se deve à sua composição química - não às suas origens. Portanto, os plásticos à base de petróleo podem ser biodegradáveis, e os baseados em plantas podem ser não biodegradáveis.

Contudo, uma mudança para biopolímeros ajudaria a reduzir as emissões de gases de efeito estufa produzidos para fazer os plásticos - mesmo se o produto final não for biodegradável.

"Precisamos alcançar essa (mudança) em 10, ou no máximo 15, anos porque as apostas climáticas são tão altas, "disse Vincent Placet, engenheiro pesquisador do Instituto FEMTO-ST na França.

"A quantidade de CO ₂ emitido para a produção de madeira e plantas é muito baixo, "disse Placet, acrescentando que eles também absorvem CO atmosférico ₂ durante o crescimento. Ele coordena um projeto chamado SSUCHY, que está desenvolvendo compósitos de base biológica de suporte de carga para uso nas indústrias automotiva e aeroespacial.

Biopolímeros derivados de árvores e plantações já são usados ​​para fazer interiores de automóveis.

Outros biopolímeros estão sendo desenvolvidos para suportar cargas. Isso inclui plásticos termofixos que são projetados para durar até 30 anos em condições adversas - em asas e carrocerias de aviões, por exemplo.

Alguns dos plásticos termofixos mais amplamente usados ​​são epóxis, que são usados ​​em materiais compostos. Os materiais compostos constituem até 50% do peso dos aviões mais modernos.

"Produzimos um epóxi totalmente de base biológica. Agora, o principal problema é ampliá-lo, "disse Placet.

Para aumentar, toda uma cadeia de abastecimento precisa ser criada, começando por encontrar fornecedores de materiais vegetais, ele diz.

Uma opção é usar resíduos da silvicultura - casca de árvore, ramos e raízes. "Está disponível em grandes quantidades e não é usado em nenhuma outra aplicação. No norte da Europa, a matéria-prima é muito grande e sabemos que pode atender às necessidades desse tipo de polímero epóxi, "disse Placet.

Outro desafio é como tornar o processamento mais ecológico e mais competitivo em termos de custos do que seus equivalentes petroquímicos. Os epóxis petroquímicos são mais baratos de produzir e usam menos energia e solventes. Contudo, algumas dessas eficiências são porque são feitas em escala industrial, em vez de em laboratório, Placet diz.

"É possível do ponto de vista técnico, "mas é necessário mais investimento para ampliar e construir as cadeias de valor necessárias, ele adicionou.

1%

Globalmente, os plásticos de base biológica representam cerca de 1% dos 368 milhões de toneladas de plástico produzidos anualmente, diz Bioplásticos europeus.

Obter os 99% restantes das fábricas não é uma opção, "diz Sander Defruyt, chefe da Nova Economia do Plástico, uma iniciativa da Ellen MacArthur Foundation, sediada no Reino Unido, para redesenhar o futuro dos plásticos.

"De onde virá todo esse biomaterial, de uma forma regenerativa e não esgotando nossos ecossistemas? As demandas sobre nossos ecossistemas irão simplesmente explodir, e já estamos cruzando as fronteiras planetárias hoje, " ele adicionou.

Mesmo os plásticos biodegradáveis ​​terão impacto limitado na redução da poluição do plástico, porque a maioria das regiões do mundo não tem as instalações de compostagem industriais necessárias, Defruyt diz.

Lidar com a poluição de plástico - e resolver nossa dependência de plásticos à base de petróleo - requer a eliminação de todos os plásticos desnecessários, e reutilizando os plásticos necessários, para mantê-los fora do meio ambiente.

Depois disso, 'the very little virgin plastic that we still need … will need to be shifted from fossil-based sources to regeneratively sourced bio-based plastics to stop that systems-dependence on finite fossil resources, " said Defruyt.