Degradação e toxicidade de bioplásticos oxibiodegradável na água

POR AXEL BARRETT

Degradação e toxicidade abiótica e biótica de plásticos oxibiodegradáveis ​​em águas marinhas – OXIMAR. O Ministério da Saúde francês compartilha os resultados.

Degradação e toxicidade de plásticos oxi-degradáveis ​​no mar

O objetivo do projeto é avaliar o destino dos plásticos oxidegradáveis ​​(OXI) no ambiente marinho.

Plásticos no mar: uma questão social, econômica e política

Entre as 300 mil toneladas de resíduos plásticos encontrados hoje na superfície dos oceanos, mais da metade são de polietileno.

A degradação do polietileno (PE) por microrganismos é realmente muito lenta, e uma solução proposta pelos fabricantes consiste em integrar aditivos que promovem a oxidação do PE para torná-lo mais acessível à biodegradação: oxidegradável (OXI).

A falta de conhecimento sobre este produto levou a medidas recentes proibindo sua comercialização na Europa.

Nosso objetivo é fornecer dados científicos sólidos sobre o destino dos OXIs no mar.

A base do projeto é baseada em 3 eixos que são para avaliar (1) degradação abiótica, (2) biodegradação e (3) a possível toxicidade dos OXIs quando eles são acidentalmente lançados no mar.

Métodos multidisciplinares: do design ao futuro dos OXIs no mar

Este projeto se posiciona na complementaridade dos parceiros que trazem cada um as suas competências no estudo.

O parceiro industrial (SYMPHONY) está produzindo produtos OXI distribuídos em mais de 60 países. Fornece os polímeros com ou sem aditivos para os demais parceiros.

O parceiro CNEP é um SME especializado no envelhecimento artificial acelerado de polímeros usando invólucros que combinam os efeitos da luz com muita luz ultravioleta e calor.

O parceiro LOMIC incuba plásticos em aquários com circulação direta na água do mar, avalia sua colonização por microrganismos e testa sua biodegradabilidade por acoplamento de abordagens de respirometria, produção de ATP, atividade heterotrófica, atividade ecto enzimática e genômica ambiental.

Ele trabalha em estreita colaboração com o laboratório ICCF que avalia a taxa de degradação e está interessado em vias metabólicas usando espectrometria, HPLC, NMR e ferramentas de espectrometria de massa.

O LOMIC também avalia a toxicidade dos OXIs e seus aditivos em estreita colaboração com o IFREMER com base no desenvolvimento de vários modelos biológicos: bactérias, fitoplâncton, anfioxus, ouriço do mar, robalo.

A complementaridade dos parceiros permite um agrupamento de resultados para uma avaliação o mais completa possível do futuro dos plásticos OXIs no mar.

 

Resultados

Na metade do projeto, vários avanços significativos já podiam ser destacados.

Em primeiro lugar, fomos capazes de identificar as comunidades microbianas que colonizam os plásticos OXIs no ambiente marinho.

Mostramos que eles eram diferentes daqueles que são convencionalmente encontrados na água do mar mais perto das praias.

As populações encontradas nos OXIs mais oxidados também são muito diferentes daquelas nos OXIs não oxidados ou no PE de referência.

A atividade bacteriana também é maior ali, o que implica em uma possível biodegradação em ambiente natural.

Essa hipótese é reforçada pela observação das mesmas tendências quando os plásticos são então colocados em um meio sem outra fonte de carbono.

Finalmente, pudemos observar a toxicidade de certas formulações de OXI cujos aditivos pró-oxidantes contêm Cobalto.

Por outro lado, não é detectada toxicidade para os aditivos à base de manganês e / ou ferro, o que permite atingir níveis semelhantes de oxidação após o envelhecimento.

Esse resultado terá repercussões diretas na escolha dos produtos utilizados pelos fabricantes na concepção dos plásticos OXI.

 

Perspectivas

Na segunda parte do projeto, o uso de traçadores isotópicos permitirá a demonstração direta da biodegradabilidade.

Esse avanço tecnológico também permitirá determinar as taxas de biodegradação do OXI pelas bactérias, bem como identificar quais bactérias marinhas são capazes de participar de complexos processos de biodegradação.

Esses resultados podem ter consequências significativas no mercado de OXI, mas também de forma mais geral no mercado de plásticos biodegradáveis.

 

Produções científicas e patentes

Envio de envelope SOLEAU N ° DSO2017012612 (20/12/2017) para a proteção do protocolo “Determinação da biodegradabilidade aeróbia de plásticos em água do mar”.

 

Resumo da submissão

O lixo plástico marinho é um problema ambiental global, uma vez que quase 10% dos 299 milhões de toneladas de plástico produzidos em todo o mundo vão acidentalmente ou deliberadamente para o meio ambiente.

Os oceanos são considerados os recipientes finais de lixo plástico.

Plásticos contendo aditivos pró-oxidantes chamados oxibiodegradáveis ​​(OXI) foram introduzidos no mercado (10% das sacolas plásticas na França são OXI) como material que promete biodegradabilidade, mas seu destino nas águas do mar é pouco estudado até agora.

O projeto OXIMAR reúne o maior fabricante de OXI da Europa (Symphony Environmental Technologies), uma pequena ou média empresa especializada na valorização de pesquisas acadêmicas em envelhecimento de polímeros (CNEP), e três unidades acadêmicas (ICCF, LOMIC, IFREMER) especializadas em química de materiais, microbiologia marinha e ecotoxicologia.

O objetivo do OXIMAR é avaliar a degradação abiótica (tarefa 1) e biótica (tarefa 2) do OXI no mar, bem como sua toxicidade potencial para organismos marinhos (tarefa 3).

Este projeto apresenta várias novidades incluindo:

• o uso de envelhecimento artificial para avaliar o destino de OXI de diferentes composições (incluindo um polímero híbrido OXI-HYDRO) nos oceanos relacionado a fatores ambientais abióticos,
• a combinação de metodologias inovadoras usando isótopo estável marcado 13C-OXI para fornecer a primeira estimativa da taxa de biodegradação de OXI no mar, juntamente com a identificação original das bactérias que realizam esta biodegradação,
• a avaliação da possível toxicidade do OXI, considerando a ingestão de microplásticos e a lixiviação de aditivos pró-oxidantes, usando um conjunto sem precedentes de organismos marinhos de vários níveis tróficos, habitats e comportamentos alimentares.

A avaliação do destino de novas formulações de plásticos no meio ambiente é uma preocupação social e ambiental, que se encaixa perfeitamente com o objetivo da “Défi 1” (ORIENTAÇÃO 4).

O potencial de avanço científico é muito grande neste projeto, uma vez que poucos estudos foram feitos até agora sobre o destino do OXI nas águas do mar.

Os novos resultados de pesquisa obtidos neste projeto PRCE serão benéficos para a área acadêmica e industrial, bem como para o mercado global de OXI no planeta.

Por exemplo, “o impacto do uso de sacolas plásticas oxibiodegradáveis ​​no meio ambiente” foi identificado como uma das prioridades do Conselho Europeu e do Parlamento para a redução do consumo de sacolas plásticas (Art. 20a (2) do Diretiva 2015-720).

veja mais aqui

Degradação e toxicidade abiótica e biótica de plásticos oxibiodegradáveis ​​em águas marinhas – OXIMAR

NOTA DA FUNVERDE

Nós da FUNVERDE apoiamos esta tecnologia desde o início do século. Sabemos que o ideal é não usar plástico, mas também sabemos que em nossa vida atual, isso é praticamente impossível. Então que usemos um plástico menos mortal para natureza, um plástico que não irá poluir o planeta por muitos e muitos anos.