A PROMESSA DOS BIOPLÁSTICOS

The promise of bioplastics

Em meio à crescente preocupação com as consequências da poluição do plástico, a indústria de biopolímeros está ganhando destaque. Os biopolímeros são biodegradáveis ou feitos de materiais renováveis, como milho ou cana-de-açúcar, e suas propriedades e aplicações são geralmente semelhantes ou idênticas às dos plásticos convencionais derivados de petróleo, gás ou carvão. Fornecer uma matéria-prima alternativa para o plástico está se tornando cada vez mais importante, com consumidores exigindo produtos mais sustentáveis e governos proibindo a venda de itens descartáveis de uso único feitos de polímeros à base de combustíveis fósseis, como copos, talheres, garrafas e embalagens. Esses plásticos são prejudiciais ao meio ambiente porque podem levar centenas de anos para se decompor.
Os biopolímeros, também chamados de bioplásticos, respondem por menos de 1% dos 359 milhões de toneladas de plásticos fabricados no mundo todo ano, segundo a Associação Européia de Bioplásticos, que representa os interesses do setor. A produção, entretanto, cresce ano a ano. Entre 2018 e 2019, a capacidade de produção global cresceu 5%, atingindo 2,1 milhões de toneladas. A Bioplástica Europeia espera que este número continue a aumentar, estimando uma capacidade de 2,4 milhões de toneladas em 2024.

No Brasil, onde foram comercializadas 6,6 milhões de toneladas de plástico em 2018, não há estatísticas disponíveis sobre a produção ou comercialização de bioplásticos. O país, porém, é um dos maiores produtores mundiais de polímeros renováveis, principalmente a partir da cana-de-açúcar e do etanol. A Braskem, empresa petroquímica com sede em São Paulo, tem capacidade para produzir 200 mil toneladas do seu polietileno “I’m green” por ano, o que representa cerca de 10% da fabricação mundial de bioplásticos.
Os números globais são animadores, mas os desafios do setor são enormes. Especialistas afirmam que a tecnologia para a fabricação de biopolímeros já existe, mas os preços mais altos das matérias-primas, que podem custar até três vezes mais que as utilizadas no plástico convencional, é um grande obstáculo a ser superado.
“Esse custo, porém, está caindo”, diz a química industrial Karina Daruich, presidente da Associação Brasileira de Biopolímeros Compostáveis e Compostagem (Abicom). Segundo Daruich, a indústria acredita que o aumento da produção levará a aumentos de escala, o que reduzirá o preço dos biopolímeros biodegradáveis e compostáveis.
Além do alto custo, há outras questões que os fabricantes de bioplásticos precisam superar, como a necessidade de alterar as instalações industriais existentes construídas para a produção de polímeros convencionais, persuadir os consumidores a aceitarem novos produtos, a falta de políticas públicas que incentivem produtos sustentáveis e questões regulatórias, incluindo aquelas relacionadas à certificação e destinação final de bioplásticos.
Existem pelo menos 10 tipos diferentes de bioplásticos no mercado, sendo os mais comuns o ácido polilático (PLA), o tereftalato de polibutileno adipato (PBAT), o tereftalato de polietileno (PET), o polietileno (PE) e o butileno polissuccinato (PBS). “É uma ampla família de materiais diversos, com propriedades e aplicações diversas”, afirma a química Vânia Zuin, do Departamento de Química da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), professora visitante do Centro de Excelência em Química Verde da Universidade de York no Reino Unido e na Leuphana University of Lüneburg na Alemanha.



Classificando bioplásticos

O conceito adotado pela European Bioplastics para classificar os bioplásticos, que é seguido pela maioria dos países, engloba dois aspectos: a origem do material e seu processo de degradação. Um material é considerado bioplástico se for parcial ou totalmente fabricado a partir de uma fonte renovável, como milho, cana-de-açúcar, celulose, etc. Nestes casos, não precisa ser necessariamente biodegradável para ser considerado um biopolímero.
A organização europeia não define um percentual mínimo de matéria-prima que precisa vir de fonte renovável para que o polímero seja classificado como bioplástico, o que pode causar confusão se essa informação não for clara. “Quando usado de forma errada, o conceito [promovido pela European Bioplastics] pode estimular o consumidor a adquirir produtos rotulados como bioplásticos sem poder verificar a quantidade de material biológico que eles realmente contêm”, destaca Zuin. “Isso é notoriamente conhecido como greenwashing.”

Karina Daruich concorda. “A quantidade ou porcentagem de material renovável no polímero deve ser especificada em relação ao produto inteiro ou ao seu peso”, diz ela. “Não é a quantidade mínima que importa, mas que ela seja comunicada [ao consumidor]. Mesmo que apenas 5% ou 10% do polímero seja de fonte renovável, ele já está reduzindo a poluição de CO2. É melhor do que o plástico feito de fontes 100% fósseis. ”
O polietileno I’m green da Braskem é um exemplo de biopolímero feito de material renovável, mas que não é biodegradável.
A empresa possui mais de 150 clientes que utilizam o produto em embalagens, calçados, móveis e tampas plásticas. O meio ambiente se beneficia da quantidade reduzida de gases de efeito estufa emitidos durante a produção do plástico verde, que é reciclável.
Para ser considerado biodegradável, explica Vânia Zuin, um plástico deve ser capaz de passar por um processo de transformação química em que microorganismos do meio ambiente convertem o plástico em produtos atóxicos, como água ou gás carbônico. Em termos de estrutura química, a resina da Braskem é idêntica ao plástico convencional e pode levar séculos para se decompor. Em geral, se decompõe em partículas menores, potencialmente gerando microplásticos, que poluem rios e oceanos (ver Pesquisa FAPESP nº 281).
Os polímeros biodegradáveis também são classificados como bioplásticos, sejam de fontes renováveis ou não. Assim, um material pode ser 100% de origem fóssil, mas se for biodegradável, ainda é classificado como um biopolímero. Um exemplo disso é o plástico ecoflex biodegradável da BASF, cuja matéria-prima é o PBAT. De acordo com a European Bioplastics, 55,5% da capacidade global de produção de bioplásticos foi para plásticos biodegradáveis em 2019, enquanto 44,5% foi para plásticos que são feitos de fontes renováveis (“bio-based”), mas não são biodegradáveis.
Karina Daruich destaca um ponto importante: mesmo que o material seja biodegradável, o descarte adequado após o uso é essencial. “Se o bioplástico for enviado para aterro, por exemplo, não há como garantir o tempo de degradação estabelecido de até 180 dias”, afirma. O método adequado de destinação de plásticos biodegradáveis, explica Daruich, é com usinas de compostagem de biorresíduos, ainda em número limitado no Brasil.
Ela lembra que, no Brasil, também faltam empresas certificando que determinados produtos plásticos são biodegradáveis. “Não importa se é de uma fonte fóssil ou renovável; tem que ser certificado de acordo com as normas existentes”, explica a especialista.
Existem também materiais 100% renováveis e, ao mesmo tempo, biodegradáveis. Um exemplo é o PLA, que pode ser feito de amido de milho ou de cana-de-açúcar. É usado para fazer bolsas, talheres, pratos e filamentos para impressoras 3D. “Recentemente, a demanda global por esse material aumentou muito, levando até mesmo à escassez do mercado”, afirma Daruich. “O PLA é o biopolímero mais conhecido por sua rigidez e porque pode ser combinado com outros plásticos para formar compostos.” No entanto, se for combinado com plásticos não biodegradáveis, o composto resultante não pode ser classificado como biodegradável.
Importado dos EUA, o PLA representa 60% da matéria-prima das cerca de 6 toneladas de filamentos de impressora 3D vendidas mensalmente pela empresa 3DProcer, com sede em Mauá, na Grande São Paulo, segundo o engenheiro mecatrônico Felipe Buzinskas, presidente da empresa. “Nosso negócio ainda é pequeno, mas em termos percentuais, estamos crescendo rapidamente”, afirma. Buzinskas afirma que os clientes estão dispostos a pagar até o dobro do preço pelos filamentos feitos com o biopolímero do que pelos feitos de plástico tradicional - menos pelo apelo ecológico do que pela facilidade de impressão com o produto. “No Brasil, muitas pessoas têm impressoras 3D simples da China e funcionam melhor com PLA do que com plástico convencional.” Isso ocorre porque o plástico à base de petróleo perde calor muito rapidamente, degradando os filamentos usados nas impressoras 3D chinesas.
Outro bioplástico produzido exclusivamente de fonte renovável e biodegradável é o polihidroxibutirato (PHB), comercializado com a marca Biocycle. Fabricado pela metabolização da cana-de-açúcar com bactérias e transformando-a em resina plástica, o Biocycle se assemelha a alguns polímeros tradicionais, como o polipropileno. Foi criado por pesquisadores paulistas a partir de estudos iniciados na década de 1990 (ver Pesquisa FAPESP nº 142), e é patenteado pela PHB Industrial, empresa de Serrana (SP) que o produz sob encomenda, em pequena escala.
“É um produto de nicho e custa mais que os polímeros convencionais. Infelizmente, o mercado não absorveu essa diferença de preço”, afirma Eduardo Brondi, gerente administrativo da PHB Industrial. Segundo ele, a produção de PHB em escala industrial está paralisada. “Produzimos um lote para um cliente específico, mas agora estamos trabalhando em outras linhas de biotecnologia.”
Iniciativas como a recente decisão da prefeitura de São Paulo de banir o plástico descartável de uso único em restaurantes, cafeterias, padarias e hotéis a partir de 1º de janeiro do próximo ano podem estimular a produção de plásticos biodegradáveis, compostáveis ou reutilizáveis que não prejudicam o ambiente. Outros locais adotaram medidas semelhantes. Assim como a União Europeia, que deve banir os plásticos descartáveis a partir de 2021, a China também anunciou medidas para reduzir drasticamente o uso de sacolas plásticas nos próximos anos.
Especialistas, no entanto, apontam que não existe uma solução única para os problemas decorrentes do uso de plásticos pela sociedade. “É fundamental identificar a real finalidade de um material e sua destinação final. O problema é que, apesar de a política pública ser central para a questão, se for implantada sem respaldo concreto para uma gestão adequada dos resíduos, pode dar origem ao que já está ocorrendo em São Paulo. Algumas recicladoras de plástico da cidade estão inoperantes por serem economicamente inviáveis ”, afirma Vânia Zuin.
Daruich acrescenta: “É preciso haver uma análise completa do ciclo de vida do produto, avaliando não só os impactos no meio ambiente, mas também os impactos econômicos e sociais ao longo de sua existência, seja um plástico descartável ou não”, ela diz. “A responsabilidade pelo descarte adequado deve ser compartilhada pela indústria, governo e consumidores.”



Artigos científicos

KÜMMERER, K. et al. Repensando a química para uma economia circular. Ciência. Vol. 367, no. 6476, pp. 369–370. 24 de janeiro de 2020.
OLIVEIRA-FILHO, E. R. Investigando o papel da limitação de nutrientes na melhora do crescimento e acúmulo de poli (3-hidroxibutirato) por burkholderia sacchari lmg 19450 a partir de xilose como única fonte de carbono. Fronteiras em Bioengenharia e Biotecnologia. Vol. 7, artigo 416. 8 de janeiro de 2020.

Traduzido da fonte.

Fonte:

https://revistapesquisa.fapesp.br/en/the-promise-of-bioplastics/

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