Boletim do Instituto IDEAIS – Aditivos "orgânicos" sem metais para a decomposição de plásticos

Existem no mercado alguns aditivos para plásticos que prometem a sua biodegradação em poucos anos, inclusive em aterros sanitários, e que não conteriam metais de transição, sendo por vezes auto denominados “orgânicos”. Tais materiais frequentemente contem um polímero hidrofílico, tal como o poliéster PCL (policaprolactona) e o amido. Essas substâncias são rapidamente biodegradáveis após a disposição do material plástico e acabam promovendo a desintegração da mistura (blenda) com o plástico ao qual estão misturados, inclusive a penetração de água e de microrganismos para o interior da peça.

A presença de um polímero biodegradável junto com um polímero convencional provoca aumento na população microbiana que circunda o resíduo de plástico, porque o plástico biodegradável misturado serve como fonte de carbono e de energia aos microrganismos. Aumentando o número de microrganismos, também aumentaremos a biodiversidade, e assim a probabilidade de encontrarmos organismos geneticamente capazes de degradar hidrocarbonetos, tais como os plásticos.

Até aqui, tudo bem. O raciocínio está correto, a não ser por um detalhe: plásticos convencionais são formados por moléculas enormes e apolares, frequentemente formando cristais, tais como os polietilenos e o polipropileno. Esses materiais continuam sendo bio-resistentes, ou recalcitrantes, mesmo com a presença de um polímero biodegradável, de umidade e de microrganismos em suas proximidades.

PVC e PS apresentam, adicionalmente, grupos de difícil biodegradação, átomos de cloro e anéis aromáticos, respectivamente. E para piorar ainda mais, as condições desfavoráveis de falta de oxigênio e de umidade de um aterro sanitário tornam ainda menos provável a biodegradação dos materiais plásticos convencionais, quer estejam ou não misturados a moléculas hidrofílicas biodegradáveis. Aqui os organismos capazes de biodegradar hidrocarbonetos (pequenas moléculas) ficam restritos a bactérias redutoras de sulfatos, e a alguns outros poucos.

Esses tipos de aditivos, que levam diferentes marcas, são bastante antigos e não representam qualquer novidade. Fabricantes e representantes deste tipo de aditivo informam que os plásticos serão biodegradáveis por atender aos padrões de testes ASTM D5511-11 e ISO 15985. Tais padrões referem-se a testes em biodigestores anaeróbios que é um ambiente totalmente diferente de usinas de compostagem, lixões, aterros e meio ambiente aberto. A ASTM D 5511-11 é clara ao informar que as informações devem ser restritas ao grau numérico obtido no teste e não para ser utilizado em divulgação que o produto seja “biodegradável” em conformidade com este padrão de testes.

Os plásticos convencionais necessitam de um primeiro estágio, abiótico, de degradação, em que tem suas moléculas fragmentadas e combinadas com oxigênio, o que as torna mais hidrofílicas e assim disponíveis aos microrganismos degradadores. No segundo estágio, biótico, os fragmentos de moléculas são decompostos a CO2, H2O e eventualmente CH4 (metano) em condições anaeróbicas.

Os aditivos livres de metais são oferecidos como sendo “orgânicos” atuam apenas no segundo estágio, biótico, de degradação, mas isto não é suficiente, como vimos anteriormente.

Em conclusão, não é possível pensarmos em degradação química sem os aditivos promotores de degradação oxidativa, conhecidos como pró-oxidantes. E, sem este período inicial de degradação abiótica, a posterior biodegradação não irá ocorrer quantitativamente, particularmente nas condições anaeróbicas de um aterro sanitário.

Prof. Dr. Telmo F. M. Ojeda, Consultor Científico do Instituto IDEAIS – é engenheiro químico com doutorados em Ciência dos Materiais e Ciência do Solo, sendo professor e pesquisador na área de Ciências Ambientais do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia campus Porto Alegre. Possui experiência industrial nas áreas petroquímica (diversos tipos de materiais plásticos) e de tintas e vernizes, sempre atuando em laboratórios de pesquisa, desenvolvimento de produtos e inovação. Atua há 10 anos na área de biodegradação de materiais poliméricos. É membro convidado do Comitê Científico da Associação de Plásticos Oxo-biodegradáveis (Londres), e é revisor de diversos periódicos da área dos polímeros e do ambiente.

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Fonte – Instituto IDEAIS, boletim de 17 de setembro de 2012