Inovadores desenvolvem alternativas à base de algas marinhas para embalagens plásticas de alimentos
por Jewel S. Cabrera
•Desenvolvedores da Flinders University e da empresa alemã de biotecnologia one • five criaram um revestimento à base de algas marinhas projetado para substituir os plásticos usados em embalagens de fast food.
•Muitos recipientes e embalagens de alimentos contêm plásticos nocivos derivados de combustíveis fósseis que não são biodegradáveis e se transformam em minúsculos microplásticos que poluem o meio ambiente e prejudicam os ecossistemas marinhos.
•Nas Filipinas, o pesquisador Denxybel Montinola desenvolveu outro tipo de biofilme de manga e algas marinhas que espera disponibilizar comercialmente este ano.
•O desenvolvimento de bioplásticos e revestimentos à base de algas marinhas pode aumentar a subsistência dos produtores de algas marinhas que se beneficiam de uma indústria que os ajuda a alimentar suas famílias e enviar seus filhos à escola.
As algas marinhas, um nome comum para milhares de plantas marinhas e algas encontradas em diferentes corpos d'água, não apenas fornecem alimento e abrigo para animais marinhos, mas também podem ajudar a resolver o problema da poluição plástica. Pesquisadores de materiais da Flinders University, na Austrália, e o desenvolvedor de biomateriais alemão one • five desenvolveram um novo material de revestimento não poluente à base de algas marinhas “projetado para substituir os revestimentos convencionais de plástico à base de fósseis usados em embalagens de fast food resistentes a gordura”.
A iniciativa visa transformar a indústria global de embalagens e plásticos, reduzindo significativamente a dependência de plástico convencional altamente poluente, de acordo com o comunicado de imprensa da Flinders University.
A embalagem usada para embrulhar os hambúrgueres, batatas fritas e batatas fritas que pedimos em estabelecimentos de fast food é normalmente laminada com uma fina camada de plástico para torná-la resistente à gordura. No entanto, isso representa um problema em termos de reciclagem, pois essa camada é normalmente feita de polímero sintético , derivado do petróleo, como polietileno ou polipropileno. Isso não é biodegradável e se decompõe em pedaços menores chamados microplásticos.
Os pesquisadores da one • five e Flinders desenvolveram uma alternativa: um revestimento à base de algas marinhas que não é feito de polímero sintético. Isso se encaixa nos objetivos das revisões propostas recentemente para as regras da UE para embalagens e resíduos de embalagens . Os principais objetivos das regras propostas são evitar a geração de resíduos de embalagens, aumentar a reciclagem de “ circuito fechado ” de alta qualidade , reduzir a necessidade de recursos naturais primários e criar um mercado funcional para matérias-primas secundárias que aumentará o uso de plásticos reciclados.
Várias condições devem ser atendidas para que os plásticos biodegradáveis e compostáveis tenham impactos ambientais positivos. Primeiro, a biomassa usada para produzir plásticos de base biológica deve ser de origem sustentável. Em segundo lugar, os plásticos biodegradáveis devem ser abordados com cautela e não devem ser usados como desculpa para jogar lixo. Por último, os plásticos compostáveis industrialmente serão permitidos apenas para alguns produtos e devem ser usados apenas quando tiverem benefícios ambientais, não afetem negativamente a qualidade do composto e haja um sistema adequado de coleta e tratamento de resíduos biológicos.
De acordo com Zhongfan Jia, pesquisador principal do Flinders Institute for Nanoscale Science and Technology, o material de revestimento à base de algas que eles desenvolveram usa polímero natural em vez de produtos à base de combustível fóssil. Ao contrário dos polímeros sintéticos, os polímeros naturais ocorrem na natureza e são extraídos de plantas ou animais. O novo material de revestimento é derivado do alginato de sódio - que é obtido a partir de algas marrons e normalmente usado como agente espessante, agente gelificante, emulsificante, estabilizador e melhorador de textura.
Como explicou Jia, os extratos de algas marinhas têm uma estrutura semelhante às fibras naturais das quais o papel é feito. Modificações químicas simples foram feitas para melhorar as propriedades de resistência à gordura e ao óleo, a fim de manter os itens de fast food por um determinado período de tempo.
“Basicamente, fazemos apenas modificações simples, mas mantemos as propriedades biodegradáveis ou biocompatíveis do polímero de algas marinhas apenas para obter um pouco mais de propriedades extras”, disse Jia. “Então, para este polímero, porque eles têm uma estrutura muito semelhante ao papel artesanal, portanto, potencialmente, não há problema para que ele seja reciclado para fazer um novo papel.”
Embora a biomassa para a nova formulação de revestimento seja feita de polímeros naturais extraídos de algas marinhas nativas da costa sul da Austrália, Jia disse que também é possível que outros países adotem essa tecnologia.
“[Se] podemos extrair [isso] aqui, não precisamos importar as algas de outro lugar. Mas isso não significa que [algas de] outro lugar não possam ser usadas”, disse Jia. “Você cultiva essa alga e extrai esse polímero porque não adianta se eles não encontrarem suas aplicações.”
Em diferentes países, as algas marinhas são usadas para uma variedade de aplicações. No Japão, na Coréia e na China, as algas marinhas são usadas como alimento para consumo humano – frescas, secas ou como ingrediente em alimentos preparados. Na Indonésia , é usado na fabricação de copos comestíveis e embalagens de alimentos, entre outros itens, para resolver o problema do lixo plástico. Também pode ser utilizado para fins industriais na extração de alginato, ágar-ágar e carragena, que são agentes espessantes e gelificantes.
Algas marinhas e bioplástico nas Filipinas
Nas Filipinas – um dos maiores produtores mundiais de plantas aquáticas – os pesquisadores já estão desenvolvendo novas soluções para o problema do filme plástico, além de muitos outros usos para as algas marinhas. Desde a década de 1970, o cultivo comercial de algas marinhas se transformou em um dos empreendimentos costeiros mais importantes das Filipinas, que sustenta mais de 200.000 famílias. Mais especificamente, é valorizado pela carragenina, um aditivo semelhante à gelatina usado como agente espessante e estabilizador para muitos produtos alimentícios e cosméticos, como chantilly, achocolatado e sorvete, entre muitos outros.
Em 2019, um filipino chamado Denxybel Montinola ganhou as manchetes ao desenvolver um filme bioplástico usando manga e algas marinhas – matérias-primas abundantes no país. Ele apresentou sua invenção na competição DOST-BPI Science Awards 2019 e foi um dos 30 estudantes universitários de destaque que receberam um prêmio por suas pesquisas e inovações científicas.
“As algas realmente crescem muito rápido, então podemos usá-las com segurança e sustentabilidade. Hoje em dia, somos muito críticos em relação à sustentabilidade, então realmente queremos usar uma matéria-prima que não prejudique o meio ambiente, que são as algas marinhas”, disse Montinola ao Mongabay.
As algas são “produtoras primárias”, o que significa que obtêm energia da luz solar e materiais necessários de fontes não vivas. Eles crescem rapidamente cerca de 30 a 60 vezes mais rápido do que as plantas terrestres.
A manga, fruta nacional das Filipinas, é a terceira fruta mais importante do país. Em 2015, o país ficou em sétimo lugar nas exportações de manga fresca e seca.
Conforme explicou Montinola, o bioplástico que ele desenvolveu é feito processando as matérias-primas para extrair seus polímeros – carragenina de algas marinhas e pectina de cascas de manga. Esses polímeros foram combinados sem o uso de um plastificante, que é um componente artificial para tornar o material tão elástico quanto à base de petróleo. Portanto, é biodegradável.
“No meu caso, na minha invenção, se você submergir o bioplástico na água, ele se dissolve completamente em sua matéria-prima, que são apenas os polímeros de algas marinhas e cascas de manga. Portanto, não se transforma realmente em microplásticos, como os plásticos tradicionais à base de petróleo”, disse Montinola.
Segundo Montinola, sua invenção utiliza um resíduo ambiental, já que a casca da manga é um subproduto da produção da manga. Usar isso em vez de deixá-lo apodrecer pode gerar renda adicional para os agricultores se a produção de bioplástico de manga e algas marinhas se tornar uma indústria.
Assim como Jia, Montinola concorda que é possível que outros países adotem sua tecnologia, dependendo de sua capacidade de produzir ou adquirir as matérias-primas necessárias.
“Se o país não produz realmente mangas ou algas marinhas, eles também podem tentar outras matérias-primas. … As algas marinhas são um material resistente que pode crescer em países tropicais ou em locais frios. Então acho muito bom começar com algas como base do biofilme”, disse Montinola.
Sobre a disponibilização comercial de bioplásticos à base de algas marinhas
Os materiais de biorevestimento para embalagens de fast food desenvolvidos pela Universidade de Flinders e um • cinco são destinados ao uso comercial. No entanto, de acordo com Jia, eles ainda estão trabalhando no processamento em escala de laboratório para produzir volumes industrialmente relevantes do revestimento de polímero natural.
“O que estamos tentando fazer é formular o produto que pode ser adaptado à atual linha de produção da indústria. … Isso pode tornar a comercialização mais rápida e barata porque você não precisa construir [uma] nova fábrica”, disse Jia.
A etapa de pesquisa está concluída e a ideia está funcionando no laboratório de química, disse Jia. Portanto, a próxima etapa é testar a segurança desse revestimento para garantir que ele atenda aos regulamentos para materiais de contato com alimentos (FCMs) , que são materiais que entram em contato com alimentos antes do consumo, incluindo embalagens e recipientes. Esses FCMs devem cumprir os regulamentos para garantir um alto nível de segurança alimentar.
“Devem ser tomadas [precauções] extras para atender aos requisitos locais de diferentes países – eles têm regulamentações diferentes para seus alimentos, então também é mais tempo para que este finalmente esteja no mercado”, disse Jia.
Da mesma forma, no filme bioplástico de Montinola, o objetivo é torná-lo comercialmente pronto. No entanto, existem obstáculos ao longo do caminho, como a indisponibilidade de financiamento e questões técnicas na produção do plástico de base biológica em comparação com os plásticos tradicionais à base de petróleo.
“Plásticos tradicionais usam extrusoras para criar sacolas plásticas de uso único, mas ainda é uma questão em aberto se podemos usar o mesmo material ou processo de produção se usarmos um plástico de base biológica”, disse Montinola.
Até o momento, Montinola está ansioso para iniciar o projeto este ano com o objetivo de comercializá-lo. Além de fornecer alternativas sustentáveis aos plásticos convencionais, a produção desses revestimentos e filmes plásticos de base biológica também pode ajudar a criar meios de subsistência.
“Acho que vamos gerar negócios para nossos agricultores que cultivam algas marinhas”, disse Montinola. “Além disso, acho que poderíamos criar outra indústria ou setor de produção de plástico de base biológica.”
Um pescador de Taytay em Palawan, nas Filipinas, colhe algas marinhas como uma fonte alternativa de subsistência. Imagem de USAID CTSP/Jun Lao via Flickr ( CC BY-NC 2.0 ).
O uso de algas marinhas em revestimentos e filmes bioplásticos disponíveis comercialmente pode levar a indústria a extrair mais polímeros, o que consequentemente resultará em um aumento na demanda por algas marinhas.
“Se a indústria precisar de mais polímero de algas marinhas, isso levará os agricultores a cultivar algas marinhas. Portanto, é como uma indústria em cadeia”, disse Jia.
O cultivo de algas marinhas na ilha de Palawan, nas Filipinas, não só ajudou a melhorar a condição socioeconômica das famílias, mas também construiu um senso de comunidade. Ele empoderou as mulheres que se dedicam ao cultivo de algas marinhas, permitindo-lhes ajudar a colocar comida na mesa e também pagar a escola de seus filhos. Os produtores de algas marinhas também desempenham um papel importante na proteção da vida marinha.
Assim, Montinola pediu ao governo que torne o financiamento mais acessível aos inovadores.
“Para os jovens, estamos na era das redes sociais. … Existem problemas que são realmente importantes a serem resolvidos e acho que às vezes devemos nos concentrar nesse problema e amplificar as vozes dos jovens inovadores e jovens ativistas para realmente fazer uma mudança no mundo”, disse Montinola.
Imagem do banner: Colheita de algas marinhas nas Filipinas. Imagem por ILCP (IDB) via Flickr ( CC BY-NC-SA 2.0 ).
Algas marinhas são uma tábua de salvação cada vez mais frágil para agricultores filipinos
Citação:
Departamento de Agricultura das Filipinas. (2018). Roteiro da indústria filipina de manga 2017-2022 . Recuperado em https://www.da.gov.ph/wp-content/uploads/2019/06/Philippine-Mango-Industry-Roadmap-2017-2022.pdf
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