Um semestre em laboratório para produzir bioplástico

Além de jornalista, sou estudante de graduação em Engenharia Química, na PUC Minas. Durante um semestre, desenvolvi junto de colegas um bioplástico constituído por amido de mandioca e gelatina. Nesse Ondas da Ciência, conto um pouco desse processo de bastidores. Confira!

Por que bioplástico?

O Brasil é o quarto maior produtor de lixo plástico no mundo. Nós produzimos 11,3 milhões de toneladas de plástico por ano. Desse total, mais de 10,3 milhões de toneladas foram coletadas, mas nem 2% desse material foi efetivamente reciclado.

Um dos episódios do Ondas da Ciência começou com essas informações. Nele, apresentamos o trabalho da Luisa Luz Marçal, professora do departamento de Química do Instituto Federal de Educação Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro. Ela estuda uma das mais promissoras alternativas ao plástico, os bioplásticos. Veja aqui.

“O plástico convencional tem um tempo de degradação no meio ambiente de 100 a 400 anos. Vai depender de qual é o material que está no plástico. Porque existem vários derivados de petróleo e várias formulações finais. A gente produz 11 milhões de toneladas de plástico por ano no nosso país, e grande parte vai para o oceano”, diz Marçal.

É aí que entram os bioplásticos: como forma de substituir os plásticos convencionais. Em outro episódio, conversamos com Laura Fonseca, aluna de doutorado do Departamento de Ciência dos Alimentos da Universidade Federal de Lavras, a UFLA. Seu trabalho de pesquisa envolve o desenvolvimento de uma embalagem antioxidante de bioplástico, feita com amido de mandioca. Leia mais.

Os bioplásticos como os produzidos nos projetos de Luisa Marçal e de Laura Fonseca são biodegradáveis e feitos a partir de matérias-primas de reuso e de origem vegetal.

A jornada de uma jornalista no laboratório

Elaboramos uma metodologia para a síntese de biofilmes. Ou seja, uma receita para produzir esse material. Primeiro, fizemos cada uma das soluções: uma de amido e uma de gelatina.

Preparo da solução de amido

Usamos uma gelatina de supermercado, incolor e sem sabor, do tipo A. Hidratamos a gelatina em água durante uma hora. Depois, a mistura foi agitada e aquecida até atingir uma temperatura ideal, e então acrescentamos glicerina, um plastificante. Para a solução de amido, foi feito um processo similar. Usamos fécula de mandioca, misturada à água, com adição de glicerina depois de agitação e aquecimento.

Por fim, misturamos essas duas soluções, já prontas, em diferentes proporções, em placas petri. Os biofilmes (nas placas petri) foram secados em estufa e depois no dessecador do laboratório.

Esse método foi elaborado a partir da leitura de artigos, dissertações e teses. Mas, na prática, como tenho aprendido, nem sempre tudo acontece como imaginamos. E, por “nem sempre”, quero dizer que, em grande parte das idas ao laboratório, descobrimos novos problemas ou nos deparamos com resultados inesperados.

Nesse trabalho em particular, posso mencionar o aparecimento de fungos nos biofilmes, depois de alguns dias. Ou a dificuldade para retirar os filmes das placas, sem quebrá-los. Para contornar isso, mudamos proporções de reagentes e passamos a usar o ácido acético, mais conhecido como vinagre, como um aditivo. O vinagre funciona como antifúngico, e foi essencial para a produção do filme.

Temos um biofilme. E agora?

Depois que conseguimos chegar a um produto viável, veio a fase de caracterização. Fizemos vários testes para determinar algumas das propriedades do biofilme desenvolvido. Avaliamos as interações químicas presentes nas amostras; qual a opacidade dos materiais (a transparência); e as levamos ao microscópio eletrônico.

Teste de absorção de água

Analisamos também qual era a absorção de água dos biofilmes. Se a intenção ao produzir um biofilme é, por exemplo, chegar a um canudo, o produto final não pode absorver muita água e se desfazer facilmente. Para avaliar a aplicabilidade de bioplásticos é importante checar, entender e optar por determinadas proporções de reagentes, aditivos e processos, a partir das características observadas e estudadas.

Mas o mais importante foi a avaliação da biodegradabilidade do nosso biofilme. Durante um mês, deixamos amostras diferentes cobertas por solo. Ao final, encontramos uma perda de massa que variou entre 1 e 6%, dependendo da proporção de mistura das soluções de amido e gelatina. Ou seja, os materiais começaram a sofrer degradação por microrganismos. Uma degradação que, geralmente, começa a se intensificar com o passar do tempo.

Para ser considerado biodegradável, o tempo de degradação
de um bioplástico em solo, em situação de compostagem, deve ser de no máximo 180 dias. Em outras situações, como nos oceanos, os bioplásticos levam até 2 anos para se degradarem.

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