Pesquisadores desenvolvem pellets de bioplástico de casca de ovo como alternativa sustentável ao plástico

O professor de química da USask, Dr. Lee Wilson (PhD), dá um exemplo de pellets de bioplástico projetados para absorver fosfato da água. Crédito:Kristen McEwen

E se existisse um material semelhante ao plástico que pudesse absorver o excesso de nutrientes da água e ser usado como fertilizante quando se decompõe? Esse produto – um material “bioplástico” – foi criado pelo professor de química da Universidade de Saskatchewan (USask), Dr. Lee Wilson, e sua equipe de pesquisa, conforme detalhado em um artigo publicado recentemente na RSC Sustainability. . A equipe de pesquisa inclui Ph.D. candidato Bernd G. K. Steiger, estudante de bacharelado Nam Bui e estagiário de pós-doutorado Bolanle M. Babalola.

“Fizemos um material bioplástico que funciona como absorvente e remove o fosfato da água, onde níveis elevados de fosfato nas águas superficiais são um enorme problema de segurança hídrica global”, disse ele. “Você pode colher esses pellets e distribuí-los como fertilizante agrícola.”

Wilson, membro do Instituto Global para Segurança Hídrica (GIWS), e sua equipe de laboratório de pesquisa, concentram-se no desenvolvimento de formas de "bioplástico" - um material que parece plástico, mas é feito de materiais biológicos (ou biomateriais) projetados para decompor.

Assim como o plástico, os bioplásticos podem ser usados de várias maneiras, desde materiais de embalagem como caixas de bioplástico ou sacos plásticos projetados para conter alimentos.

Este material bioplástico é um pellet biocomposto que contém um polissacarídeo marinho (quitosana), cascas de ovo e palha de trigo. O pellet é seu próprio material de “circuito fechado” que absorve fosfato de fontes de água e é então usado como fonte de fertilizante para aplicações agrícolas.

O fosfato é um nutriente essencial comumente usado em fertilizantes para a agricultura. Sendo um produto químico fundamental no cultivo de alimentos em todo o mundo, um excesso de fosfato nas fontes de água pode levar ao aumento do crescimento de plantas aquáticas, como as algas verdes azuis. As algas verdes azuis podem liberar toxinas que são prejudiciais aos seres humanos e aos animais.

O fosfato também é um recurso não renovável e obtido através da mineração de rocha fosfática. Os minerais de fosfato têm uma oferta limitada e podem esgotar-se quando são lixiviados do solo para as fontes de água circundantes.

Este sistema de circuito fechado é uma solução alternativa à mineração de fosfato e, em vez disso, utiliza os nutrientes já presentes nas fontes de água. É também uma alternativa aos produtos que utilizam revestimentos plásticos para fornecer fertilizantes às terras agrícolas, tornando-se eventualmente poluição por microplásticos.

Os microplásticos são uma preocupação cada vez maior no mundo – o seu impacto a longo prazo nos seres humanos, nos animais e no ambiente ainda não é completamente conhecido.

“Quando estes (plásticos) se decompõem no meio ambiente, eles na verdade formarão microplásticos”, disse ele. "Os microplásticos têm um nível de um mícron ou menos em seu tamanho físico. Eles contêm plastificantes e outros produtos químicos que podem contaminar a água."

Os produtos químicos adicionados para tornar o plástico macio são os que tornam o material tóxico, explicou Wilson. Quanto mais flexível ou macio for o plástico, mais componentes provavelmente serão adicionados.

O plástico usado para garrafas de água, couro plástico ou recipientes para doces é feito de polipropileno ou polietileno – materiais fortes com aditivos químicos que podem ser lixiviados do produto em aterros sanitários quando a água passa por ele, explicou ele.

“Na última década, à medida que o plástico se decompõe em pequenas partículas, ele pode entrar nos alimentos e penetrar nas células”, disse Wilson. Os microplásticos podem chegar ao oceano, às águas subterrâneas, às plantas que são colhidas e transformadas em alimentos.

"Se você colocar um recipiente plástico de margarina em seu quintal e enterrá-lo, ele pode ficar lá por 50 anos ou mais até começar a se desintegrar. Mas são essas pequenas partículas que são prejudiciais à saúde humana."

“Com os bioplásticos, você pode evitar tudo isso e basicamente obter algo que se decompõe em seus componentes originais ou que pode ser mais facilmente compostado ou degradado por meio de processos naturais”, acrescentou.

Wilson acrescentou que a redução de materiais sintéticos e plásticos no meio ambiente também teria um impacto. Por exemplo, se o plástico fosse feito de 90% de bioplástico e 10% de material sintético, reduziria a carga global no ambiente e possivelmente permitiria que o plástico se decompusesse mais facilmente.

“Um dos problemas com os microplásticos é que há muita tecnologia disponível para remover o plástico do oceano, mas é a vontade e a vontade política (prevenir isso), mas a ciência e a tecnologia já estão lá”.

Mais informações: Bernd G. K. Steiger et al, Eggshell incorporou pellets adsorventes de resíduos agrícolas para captura sustentável de ortofosfato de meio aquoso, RSC Sustainability (2024). DOI:10.1039/D3SU00415E
Informações do diário: Sustentabilidade RSC

Fornecido pela Universidade de Saskatchewan

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