Cientistas criam composto de açúcar para a fabricação de objetos biodegradáveis
.jpeg)
Decomposição na natureza libera nutrientes que podem enriquecer o solo; modelo é boa opção para talheres
Alguns plásticos biodegradáveis podem, no futuro, ser feitos com açúcar e dióxido de carbono, substituindo plásticos insustentáveis feitos de petróleo bruto, seguindo pesquisas de cientistas do Centro de Tecnologias Químicas Sustentáveis (CSCT) da Universidade de Bath.
Forma mais segura de plástico de policarbonato
O policarbonato é usado para fazer garrafas de bebidas, lentes para óculos e revestimentos resistentes a riscos para telefones, CDs e DVDs
Os processos de fabricação atuais de policarbonato usam BPA (uso proibido em mamadeiras) e fosgênio altamente tóxico, usado como arma química na Primeira Guerra Mundial
Os cientistas do banho fizeram policarbonatos alternativos a partir de açúcares e dióxido de carbono em um novo processo que também usa baixas pressões e temperatura ambiente, tornando a produção mais barata e segura.
Segundo Scott Phillips, engenheiro e autor sênior do estudo, a utilização do isomalte possibilita fazer o primeiro sistema de reciclagem em ciclo completo de talheres descartáveis.
“Diferentemente de outros talheres descartáveis de plástico onde a reciclagem não pode ocorrer em ciclo total [porque são produzidos com um conjunto variado de plásticos] ou de talheres de papel biodegradáveis [que podem levar até dois anos para decompor na natureza], o isomalte, quando quebrado, perde sua característica rígida e pode ser facilmente dissolvido na água”, disse.
Este novo tipo de policarbonato pode ser biodegradado de volta em dióxido de carbono e açúcar usando enzimas de bactérias do solo
Este novo plástico é biocompatível, podendo no futuro ser usado para implantes médicos ou como andaimes para o cultivo de órgãos de reposição para transplante.
Policarbonatos de açúcares oferecem uma alternativa mais sustentável ao policarbonato tradicional de BPA, no entanto, o processo usa um produto químico altamente tóxico chamado fosgênio. Agora, os cientistas em Bath desenvolveram um sistema muito mais seguro, alternativa ainda mais sustentável que adiciona dióxido de carbono ao açúcar em baixas pressões e em temperatura ambiente.
De acordo com o experimento, os cristais de isomalte precisam, primeiro, ser aquecidos a uma temperatura acima de 170ºC para chegar a um material amorfo. Depois, são levados para resfriar em temperatura ambiente e, neste momento, os demais aditivos, como pó de madeira e serragem, são adicionados e novamente ele é aquecido a uma temperatura média de 140ºC.
A mistura é então moldada para formar pequenas bolinhas, ou “pellets”, que podem ser derretidas na forma do objeto desejado. Ainda é possível recuperar o isomalte e os demais compostos em um processo de reciclagem, aquecendo o material em uma temperatura de aproximadamente 50ºC, voltando assim à etapa pré-molde, o que possibilita o reuso dos ingredientes.
A concentração é muito importante para obter a boa resistência e durabilidade do material. Os pesquisadores testaram diversas proporções, mas as que apresentaram a melhor combinação de resistência e flexibilidade foram com no máximo 25% a 30% de compostos de celulose e madeira misturados aos cristais de isomalte.
“Um problema, claro, é que o açúcar apresenta baixa resistência à umidade e ao contato com líquidos, o que conseguimos contornar no experimento ao adicionar uma cobertura fina de resina biodegradável e resistente à água”, afirmou Phillips. “Essa camada ajuda a manter o uso temporariamente em condições úmidas ou até mesmo submergindo na água sem dissolver o material”.
Biodegradável e biocompatível
O plástico resultante tem propriedades físicas semelhantes às derivadas de produtos petroquímicos, sendo forte, transparente e resistente a riscos. A diferença crucial é que eles podem ser degradados novamente em dióxido de carbono e açúcar usando as enzimas encontradas nas bactérias do solo.
O novo processo converte açúcar em plástico usando o gás dióxido de carbono. Crédito:Georgina Gregory
O novo plástico sem BPA pode substituir potencialmente os policarbonatos atuais em itens como mamadeiras e recipientes de comida, e uma vez que o plástico é biocompatível, também pode ser usado para implantes médicos ou como andaimes para o cultivo de tecidos ou órgãos para transplante.
Dr. Antoine Buchard, Whorrod Research Fellow no Departamento de Química da Universidade, disse:"Com uma população cada vez maior, há uma demanda crescente por plásticos. Este novo plástico é uma alternativa renovável aos polímeros à base de combustíveis fósseis, potencialmente barato, e, porque é biodegradável, não contribuirá para o crescimento de resíduos oceânicos e de aterros sanitários.
"Nosso processo usa dióxido de carbono em vez do fosgênio químico altamente tóxico, e produz um plástico livre de BPA, então não só o plástico é mais seguro, mas o processo de fabricação também é mais limpo. "
Usando a natureza como inspiração
Dr. Buchard e sua equipe do Centro de Tecnologias Químicas Sustentáveis, publicou seu trabalho em uma série de artigos em periódicos Química de Polímero e Macro moléculas .
Em particular, eles usaram a natureza como inspiração para o processo, usando o açúcar encontrado no DNA chamado timidina como um bloco de construção para fazer um novo plástico de policarbonato com muito potencial.
Aluno de doutorado e primeiro autor dos artigos, Georgina Gregory, explicou:"A timidina é uma das unidades que compõem o DNA. Por já estar presente no corpo, isso significa que esse plástico será biocompatível e pode ser usado com segurança para aplicações de engenharia de tecidos.
"As propriedades deste novo plástico podem ser ajustadas ajustando-se a estrutura química - por exemplo, podemos fazer com que o plástico seja carregado positivamente para que as células possam aderir a ele, tornando-o útil como um andaime para a engenharia de tecidos. "Esse trabalho de engenharia de tecidos já começou em colaboração com o Dr. Ram Sharma da Engenharia Química, também faz parte do CSCT.
Usando açúcares como alternativas renováveis à petroquímica
Os pesquisadores também analisaram o uso de outros açúcares, como ribose e manose.
O Dr. Buchard acrescentou:"Os químicos têm 100 anos de experiência com o uso de produtos petroquímicos como matéria-prima, então precisamos começar novamente a usar matérias-primas renováveis como açúcares como base para materiais sintéticos, mas sustentáveis. É o começo, mas o futuro parece promissor. "
Segundo os autores, um dos problemas da indústria de plásticos é que ela produz materiais com um possível uso prolongado e que são frequentemente descartados após o primeiro ou segundo uso. Como a produção de isomalte já existe em todo o mundo para a demanda da confeitaria, aumentar em escala não seria um problema.
Em um mundo de preocupação crescente com as mudanças climáticas, soluções mais sustentáveis são sempre bem-vindas, mas para alguns itens é mais difícil encontrar opções.
Embora a poluição causada pelo excesso de plástico no mundo seja preocupante, a indústria ainda busca alternativas para talheres que sejam 100% recicláveis ou biodegradáveis e mantenham a rigidez dos plásticos derivados de petróleo, por exemplo. A principal dificuldade é conseguir reproduzir as propriedades físicas do material, normalmente não atingidas em derivados de papel ou compostos recicláveis.
As soluções para uma vida mais sustentável com certeza envolvem diversas substituições no cotidiano das pessoas, algumas mais fáceis, outras mais difíceis. Cabe a nós decidir quais as escolhas que fazemos com mais consciência, evitando assim a maior produção de lixo e consumo de recursos não-renováveis do planeta, propõem os cientistas.
“O isomalte é facilmente reciclável e o processo pode ser repetido diversas vezes, sem a perda das propriedades mecânicas. Enquanto a reciclagem seria ideal e preferível até, sabemos que muitos produtos são jogados no meio ambiente. O acúmulo de isomalte na natureza, porém, não traz riscos, já que ele se dissolve em açúcar e biomassa”, concluem.
Fonte: O popular
Por fim, não esqueçam de nos seguir em nossas redes sociais @elcocineroloko, para dicas, receitas, novidades: blog @sossegodaflora.blogspot.com e visite nosso Instagram
#elcocineroloko
Comentários
Postar um comentário