p Os plásticos sintéticos tornaram muitos aspectos da vida moderna mais baratos, mais seguro e conveniente. Contudo, não conseguimos descobrir como nos livrar deles depois de usá-los. p Ao contrário de outras formas de lixo, como comida e papel, a maioria dos plásticos sintéticos não pode ser facilmente degradada por microrganismos vivos ou por meio de processos químicos. Como resultado, uma crescente crise de resíduos plásticos ameaça a saúde de nosso planeta. É representado pela Grande Mancha de Lixo do Pacífico - uma enorme zona de lixo de plástico flutuante, três vezes o tamanho da França, estendendo-se entre a Califórnia e o Havaí. Os cientistas estimam que, se as tendências atuais continuarem, a massa de plásticos no oceano será igual à massa de peixes até 2050. A fabricação de plásticos a partir do petróleo também aumenta os níveis de dióxido de carbono na atmosfera, contribuindo para a mudança climática.

p Muito do meu trabalho tem sido dedicado a encontrar maneiras sustentáveis ​​de fazer e quebrar plásticos. Meu laboratório e outros estão progredindo em ambas as frentes. Mas essas novas alternativas precisam competir com os plásticos sintéticos, que possuem infraestruturas estabelecidas e processos otimizados. Sem políticas governamentais de apoio, alternativas inovadoras de plástico terão problemas para cruzar o chamado "vale da morte" do laboratório para o mercado.

p De madeira e seda a náilon e acrílico

p Todos os plásticos consistem em polímeros - moléculas grandes que contêm muitas unidades pequenas, ou monômeros, unidos para formar longas cadeias, muito parecido com cordões de contas. A estrutura química dos grânulos e as ligações que os unem determinam as propriedades dos polímeros. Alguns polímeros formam materiais que são duros e resistentes, como vidro e epóxi. Outros, como borracha, pode dobrar e esticar.

p Durante séculos, os humanos fizeram produtos de polímeros de fontes naturais, como seda, algodão, madeira e lã. Depois de usar, esses plásticos naturais são facilmente degradados por microorganismos.

p Polímeros sintéticos derivados de óleo foram desenvolvidos a partir da década de 1930, quando novas inovações materiais eram desesperadamente necessárias para apoiar as tropas aliadas na Segunda Guerra Mundial. Por exemplo, nylon, inventado em 1935, substituiu a seda em pára-quedas e outros equipamentos. E poli (metacrilato de metila), conhecido como Plexiglas, substituído por vidro em janelas de aeronaves. Naquela hora, houve pouca consideração sobre se ou como esses materiais seriam reutilizados.

p Os plásticos sintéticos modernos podem ser agrupados em duas famílias principais:Termoplásticos, que amolecem com o aquecimento e depois endurecem novamente com o resfriamento, e termofixos, que nunca amolecem depois de moldados. Alguns dos polímeros sintéticos de alto volume mais comuns incluem polietileno, usado para fazer filmes e sacolas plásticas; polipropileno, usado para formar recipientes e embalagens reutilizáveis; e tereftalato de polietileno, ou PET, usado em roupas, tapetes e garrafas de bebidas de plástico transparente.

p Desafios de reciclagem

p Hoje, apenas cerca de 10% do plástico descartado nos Estados Unidos é reciclado. Os processadores precisam de um fluxo de entrada de plástico puro ou não contaminado, mas os resíduos de plástico geralmente contêm impurezas, como comida residual.

p Lotes de produtos plásticos descartados também podem incluir vários tipos de resina, e muitas vezes não são consistentes em cores, forma, transparência, peso, densidade ou tamanho. Isso torna difícil para as instalações de reciclagem classificá-los por tipo.

p Derreter e reformar resíduos plásticos mistos cria materiais reciclados que são inferiores em desempenho ao material virgem. Por esta razão, muitas pessoas se referem à reciclagem de plástico como "downcycling".

p Como a maioria dos consumidores sabe, muitos produtos de plástico são carimbados com um código que indica o tipo de resina de que são feitos, numerado de um a sete, dentro de um triângulo formado por três setas. Esses códigos foram desenvolvidos na década de 1980 pela Society of the Plastics Industry, e têm como objetivo indicar se e como reciclar esses produtos.

p Contudo, esses logotipos são altamente enganosos, uma vez que eles sugerem que todos esses bens podem ser reciclados um número infinito de vezes. Na verdade, de acordo com a Agência de Proteção Ambiental, as taxas de reciclagem em 2015 variaram de um alto de 31 por cento para PET (código SPI 1) a 10 por cento para polietileno de alta densidade (código SPI 2) e alguns por cento, na melhor das hipóteses, para outros grupos.

p Na minha opinião, os plásticos de uso único devem, eventualmente, ser biodegradáveis. Para fazer isso funcionar, as famílias devem ter lixeiras para coletar alimentos, papel e resíduos de polímeros biodegradáveis ​​para compostagem. A Alemanha tem esse sistema em vigor, e São Francisco faz a compostagem de resíduos orgânicos de residências e empresas.

p Projetando polímeros mais verdes

p Como os plásticos modernos têm muitos tipos e usos, múltiplas estratégias são necessárias para substituí-los ou torná-los mais sustentáveis. Um dos objetivos é fazer polímeros a partir de fontes de carbono de base biológica em vez de óleo. A opção mais facilmente implementável é converter o carbono das paredes das células vegetais (lignocelulósicos) em monômeros.

p Como um exemplo, meu laboratório desenvolveu um catalisador de levedura que pega óleos derivados de plantas e os converte em um poliéster com propriedades semelhantes ao polietileno. Mas, ao contrário de um plástico à base de petróleo, pode ser totalmente degradado por microorganismos em sistemas de compostagem.

p Também é imperativo desenvolver novas rotas econômicas para decompor plásticos em produtos químicos de alto valor que podem ser reutilizados. Isso pode significar o uso de catalisadores biológicos e também químicos. Um exemplo intrigante é uma bactéria intestinal de larvas de farinha que pode digerir poliestireno, convertendo-o em dióxido de carbono.

p Outros cientistas estão desenvolvendo vitrímeros de alto desempenho - um tipo de plástico termofixo em que as ligações que as cadeias de ligação cruzada podem formar e quebrar, dependendo das condições internas, como temperatura ou pH. Esses vitrímeros podem ser usados ​​para dificultar, produtos moldados que podem ser convertidos em materiais fluidos no final de suas vidas úteis para que possam ser transformados em novos produtos.

p Demorou anos de pesquisa, desenvolvimento e marketing para otimizar plásticos sintéticos. Novos polímeros verdes, como o ácido polilático, estão apenas começando a entrar no mercado, principalmente em sacos de compostagem, recipientes para alimentos, copos e talheres descartáveis. Os fabricantes precisam de suporte enquanto trabalham para reduzir custos e melhorar o desempenho. Também é crucial conectar os esforços acadêmicos e industriais, para que novas descobertas possam ser comercializadas mais rapidamente.

p Hoje, a União Europeia e o Canadá fornecem muito mais apoio governamental para a descoberta e desenvolvimento de plásticos de base biológica e sustentáveis ​​do que os Estados Unidos. Isso deve mudar se os Estados Unidos quiserem competir na revolução do polímero sustentável. p Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.