Plástico

24 de janeiro de 2010

Técnica – A Era dos polímeros biodegradáveis

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Publicado por: Plastico Moderno
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    Introdução

    O modelo de crescimento econômico que vem sendo usado atualmente gera enormes desequilíbrios; um nível de riqueza e fartura no mundo nunca alcançado, porém, a miséria, a degradação ambiental e a poluição aumentam a cada dia. Diante desta constatação, surge a ideia do Desenvolvimento Sustentável (DS), buscando conciliar o desenvolvimento econômico com a preservação ambiental e, ainda, combater a pobreza no mundo. O desenvolvimento em harmonia é exatamente o que propõem os estudiosos em DS, que pode ser definido como “equilíbrio entre tecnologia e ambiente, relevando-se os diversos grupos sociais de uma nação e também dos diferentes países na busca da equidade e justiça social”. Para ser alcançado o DS, a proteção do ambiente tem que ser entendida como parte integrante do processo de desenvolvimento e não pode ser considerada isoladamente [1].

    De acordo com o relatório da Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB), realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE) no ano 2000, em 24 horas o Brasil produz 230 mil toneladas de resíduo sólido [2]. Essa superprodução de lixo veio diante das mudanças de hábito entre os brasileiros. Por exemplo: nos anos 60 e 70, os brasileiros produziam a maioria dos alimentos em casa, enquanto que nos dias atuais compra-se quase de tudo em supermercados, crescendo assim o número de embalagens plásticas, de papéis, depósitos de vidros e metais que são descartados após o uso. Essa quantidade de lixo gerada pode levar a uma série de problemas, já que o meio ambiente leva muito tempo para decompor alguns detritos provenientes de descartes industriais e domésticos. A Composição do Resíduo Sólido Urbano (RSU) se divide em: resíduos orgânicos, que correspondem a 60% do lixo coletado; materiais recicláveis, 35% do lixo (papel, metais, vidros, plásticos, alumínio etc) e resíduos não aproveitados, 5% [3]. A reciclagem dos resíduos sólidos é fonte de empregos e uma questão muito debatida em todos os países dos cinco continentes, já que se pode obter uma série de benefícios como a melhoria na limpeza das cidades, diminuição da poluição do solo, da água, do ar e, também, evita o desmatamento.

    Dentre os diversos tipos de RSU, os materiais poliméricos apresentam-se com um volume cada vez maior em sua composição. Em razão dessa crescente utilização de materiais poliméricos por químicos, engenheiros, cientistas em geral, entre outras áreas, propõe-se que vivamos a Era dos Polímeros. Os polímeros se dividem em: os de ocorrência natural e os obtidos por alguma rota de síntese, porém os princípios científicos aplicados a eles são os mesmos [4]. O diferencial entre os polímeros se encontra na sua aplicabilidade, sejam plásticos, fibras e elastômeros ou borrachas. Na sociedade contemporânea, os polímeros vêm substituindo gradualmente os materiais convencionais em quase todos os setores da economia, não só por seu baixo custo, mas também em consequência do desenvolvimento contínuo de sua funcionalidade. Apesar do apelo visual comercialmente interessante, são as suas propriedades físicas e químicas que os fazem tecnologicamente atraentes. Todavia, são estas mesmas propriedades que os tornam vilões do meio ambiente. Os polímeros degradam-se por vários mecanismos e essa deterioração pode dar-se de forma gradual ou mais rapidamente. Em particular, os polímeros formados por hidrocarbonetos são resistentes ao ataque químico e biológico, de tal forma que isso lhes assegura longevidade mediante micro-organismos. Dada a principal propriedade da grande maioria dos polímeros, a durabilidade, um sério problema acompanha o homem contemporâneo: a enorme quantidade de resíduos produzidos nas comunidades sociais, principalmente nos grandes centros urbanos. Esses resíduos, constituídos, em grande parte, por produtos industrializados produzidos por polímeros sintéticos, podem levar mais de uma centena de anos para se decompor, provocando graves problemas ambientais, a menos que ocorra um sério trabalho coletivo de reciclagem desses resíduos [5].

    Como solução para os problemas decorrentes da poluição ambiental gerada pelo resíduo plástico, são propostas três soluções: reciclagem, incineração e uso de polímeros biodegradáveis (PBs). Várias são as publicações em periódicos nacionais e internacionais que demonstram que os diversos tipos de reciclagem e a incineração são metodologias indispensáveis para o desenvolvimento econômico e a preservação ambiental e de recursos naturais [6-9]. Contudo, essas alternativas sozinhas não atendem à necessidade mundial diante do grande volume de plásticos que é descartado diariamente. Na busca por novas soluções e como alternativa aos polímeros convencionais, os polímeros biodegradáveis têm alçado uma posição de destaque. Dessa maneira, as pesquisas em torno desses materiais também têm adquirido proporções cada vez maiores. Além do aspecto ambiental, o esgotamento inexorável da principal fonte de matéria-prima para os polímeros sintéticos – o petróleo – implica na aceleração da busca por alternativas industrialmente realizáveis.

    Processo de biodegradação de polímeros

    Especificamente, quando aplicada à área de polímeros, o termo degradação se aplica a qualquer mecanismo que leve a danos irreversíveis de algum tipo de propriedade. Os polímeros podem ser degradados por vários tipos de mecanismos: fotodegradação, oxidação, termodegradação, degradação mecânica, hidrólise, biodegradação e por meio da combinação de alguns destes tipos de degradação, como foto-oxidação, oxidação térmica etc. Especificamente para biodegradação, são encontradas diversas definições, porém, na maioria das vezes não são muito claras. Neste texto será usada a definição do termo biodegradação como sendo a degradação catalisada por micro-organismos, que leva a uma fragmentação acompanhada de danos em algum tipo de propriedade, conjuntamente com a formação de dióxido de carbono, água e biomassa [10]. O processo químico da biodegradação de polímeros pode ser sumarizado pelas seguintes equações:


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