Os canudos são um dos resíduos plásticos mais comuns encontrados nas costas. À medida que mais e mais produtos plásticos são produzidos, consumidos e eliminados, cientistas e fabricantes estão a desenvolver materiais alternativos que funcionam igualmente bem e não contribuem para a poluição persistente do plástico no ambiente.



Mas nem todos os plásticos são criados iguais – diferentes fabricantes têm diferentes formulações de polímeros básicos – como ácido polilático (PLA) e polipropileno (PP) – e aditivos químicos. Isso significa que diferentes formulações plásticas se comportam de maneira diferente no meio ambiente e se decompõem no oceano em taxas diferentes.

Existem novos materiais no mercado que se afastam dos produtos derivados do petróleo – como o diacetato de celulose (CDA), um polímero derivado da polpa de madeira que é amplamente utilizado em bens de consumo – e os cientistas do Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) têm trabalhado quantificar o tempo de vida ambiental de uma vasta gama de produtos de plástico para responder à questão não resolvida:quanto tempo duram as palhinhas no oceano?

Em um novo artigo publicado na ACS Sustainable Chemistry &Engineering , os cientistas da WHOI Collin Ward, Bryan James, Chris Reddy e Yanchen Sun colocaram diferentes tipos de plásticos e canudos de papel frente a frente para ver quais se degradam mais rapidamente no oceano costeiro. Eles fizeram parceria com cientistas da empresa de fabricação de bioplásticos Eastman.

“Não temos uma compreensão sólida de quanto tempo duram os plásticos no oceano, por isso temos concebido métodos para medir a rapidez com que estes materiais se degradam”, disse Ward. “Acontece que, neste caso, existem alguns canudos de bioplástico que se degradam rapidamente, o que é uma boa notícia”.

A abordagem deles envolveu a suspensão de oito tipos diferentes de canudos em um tanque de água do mar fluindo continuamente de Martha's Vineyard Sound, Massachusetts. Este método também controlou a temperatura, a exposição à luz e outras variáveis ​​ambientais para imitar o ambiente marinho natural. Todas as palhas foram monitoradas quanto a sinais de degradação durante 16 semanas, e as comunidades microbianas que cresciam nas palhas foram caracterizadas.

“Meu interesse tem sido compreender o destino, a persistência e a toxicidade do plástico e como podemos usar essa informação para projetar materiais de próxima geração que sejam melhores para as pessoas e para o planeta”, disse James. "Temos a capacidade única de trazer o ambiente do oceano para terra em nossos tanques no laboratório de sistemas ambientais. Isso nos proporciona um ambiente muito controlado com água do mar natural."

Eles testaram canudos feitos de CDA, polihidroxialcanoatos (PHA), papel, PLA e PP. Nas semanas em que os canudos ficaram submersos nos tanques, o CDA, o PHA e os canudos de papel degradaram-se em até 50%, projetando vida útil ambiental de 10 a 20 meses no oceano costeiro. Os canudos de PLA e PP não apresentaram sinais mensuráveis ​​de degradação.

Os cientistas então compararam dois canudos feitos de CDA – um sólido e outro de espuma, ambos fornecidos pela Eastman. O canudo feito de espuma de CDA foi um protótipo para ver se o aumento da área de superfície aceleraria a decomposição. Eles descobriram que a taxa de degradação do canudo de espuma era 184% mais rápida do que a do seu equivalente sólido, resultando em uma vida útil ambiental projetada mais curta do que a dos canudos de papel.

“Os aspectos únicos deste canudo de espuma são que ele é capaz de ter uma vida útil esperada mais curta do que os canudos de papel, mas mantém as propriedades que você desfruta de um canudo de plástico ou bioplástico”, disse James, tornando-o uma alternativa promissora aos canudos de plástico convencionais. em comparação com canudos de papel, que se degradam rapidamente no oceano, mas prejudicam a experiência do usuário ao ficarem encharcados, segundo os autores.

"Este estudo pode ser imensamente valioso para os fabricantes de canudos, pois fornece dados informados e transparentes ao selecionar um material para canudos. Além disso, fornece garantias de que os canudos baseados em CDA não aumentarão a persistente poluição plástica, ao mesmo tempo que demonstra as capacidades dos fabricantes de canudos. compromisso de oferecer um produto sustentável que reduza o risco para a vida marinha", disse Jeff Carbeck, vice-presidente de inovação corporativa da Eastman.

A ciência apoia o afastamento do material plástico convencional. A poluição plástica causa danos aos seres humanos e aos ecossistemas e a indústria do plástico contribui em grande escala para as alterações climáticas, sendo responsável por cerca de 4% a 5% de todas as emissões de gases com efeito de estufa ao longo do seu ciclo de vida.

Com os resíduos plásticos a tornarem-se omnipresentes na cadeia alimentar global dos oceanos e dos oceanos ao longo dos últimos 50 anos, é importante identificar novos materiais que sejam de origem sustentável, contribuam para a mudança de uma economia linear para uma economia circular e que se decomponham se acidentalmente vazarem para os oceanos. o meio ambiente, dizem os autores em um comentário separado publicado na Nature .

“Embora alguns pressionem para abandonar os plásticos, a realidade é que os plásticos vieram para ficar. Estamos tentando aceitar o fato de que esses materiais serão usados ​​pelos consumidores e então poderemos trabalhar com as empresas para minimizar os impactos deles caso vazem para o meio ambiente", disse Ward.

“Reconhecemos a importância de testar, validar e compreender a degradação marinha dos nossos produtos baseados em CDA, mas faltavam-nos os recursos necessários”, disse Carbeck. "Sabendo que a WHOI possuía a experiência e as instalações, nos envolvemos em um esforço colaborativo para enfrentar esse desafio. Esta parceria demonstra o poder da colaboração entre a indústria e a academia no avanço de metas compartilhadas e na criação de um impacto positivo."

A equipe de pesquisa também descobriu que as comunidades microbianas das palhas degradadas eram únicas para cada material de palha. No entanto, as comunidades microbianas em ambas as palhas não degradantes eram as mesmas, apesar de terem estruturas químicas muito diferentes. Isto forneceu mais provas de que os micróbios nativos estavam a degradar as palhinhas biodegradáveis, enquanto as palhinhas não biodegradáveis ​​provavelmente persistiam no oceano.

“Nossa compreensão dos impactos da poluição plástica na saúde dos oceanos é realmente incerta, e muito disso se resume ao desconhecimento do destino desses materiais a longo prazo”, disse Ward. Ele e o restante da equipe de pesquisa planejam continuar medindo a degradabilidade dos materiais plásticos, na esperança de orientar o próximo passo da indústria.

“Há muitas vantagens em fazer parceria com fabricantes de materiais, incluindo acesso a instalações analíticas e conhecimento e acesso aos seus materiais que você não obtém se trabalhar em seu próprio silo”, disse Ward. “Estamos tentando otimizar seus produtos para a degradação do meio ambiente e, em última análise, para o bem do planeta”.

Mais informações: Bryan D. James et al, Estratégias para reduzir a vida útil ambiental de canudos no oceano costeiro, ACS Sustainable Chemistry &Engineering (2024). DOI:10.1021/acssuschemeng.3c07391
Collin P. Ward et al, Para reduzir a poluição plástica, a indústria e a academia devem se unir, Natureza (2024). DOI:10.1038/d41586-024-00155-z

Informações do diário: ACS Química e Engenharia Sustentável , Natureza

Fornecido pela Instituição Oceanográfica Woods Hole