Tecnologia verde - O Plástico Biodegradável

21/10/2019

Com o propósito de unir expertises, dois laboratórios, o Grupo de Estudos em Engenharia de Processos (Ge²P), da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP) e o Laboratório de Engenharia de Alimentos (LEA) da Escola Politécnica da USP, estabeleceram uma parceria e o resultado é a produção de um novo plástico biodegradável. O material, oriundo do amido de mandioca, apresenta propriedades melhores que o tradicional, que possibilitarão outras aplicações e melhores resultados.

“A busca por alternativas renováveis para a produção de plásticos biodegradáveis é crescente, sendo foco do estudo de diversos grupos de universidades no mundo inteiro. Uma das possíveis matérias primas para a produção desses plásticos é o amido, ingrediente natural obtido de vegetais como milho, mandioca, batata, arroz, entre outros”, explica o coordenador do Ge²P, professor Pedro Esteves Duarte Augusto.

Segundo o professor Pedro, a união ocorreu porque a produção de plásticos a partir de amidos tem sido explorada há 15 anos pelo grupo da professora Carmen Cecilia Tadini, da Poli e do FoRC (Food Research Center, um dos CEPIDs da Fapesp). “Por outro lado, no Ge²P estudamos, desde 2015, diferentes tecnologias para modificação de amidos e possíveis aplicações”.  De acordo com o docente, embora o grupo já tenha desenvolvido trabalhos com as tecnologias de ultrassom e irradiação, os estudos com modificação de amidos com ozônio têm resultado em diversas aplicações, como a melhoria da expansão no forno e impressão 3D.

Assim o desenvolvimento do projeto em parceria com a Poli conseguiu unir uma demanda às experiências dos grupos envolvidos. E a pesquisadora boliviana, engenheira química e de alimentos Carla Ivonne La Fuente Arias é o elo dessa união. Carla desenvolve seu Pós-Doutorado no Ge²P, em parceria com o LEA e com bolsa da Fapesp. “O professor Pedro fez parte da minha banca de qualificação no doutorado e a partir de então teve início essa aproximação que hoje se consolida no pós-doc”.

Carla La Fuente conta que o aspecto inovador do seu projeto consiste na modificação do amido de mandioca a partir da ozonização para a produção de filmes. “Trata-se de uma tecnologia verde, amigável com o ambiente. Esse é o foco, modificá-lo com o ozônio de maneira a melhorar suas propriedades na forma nativa. Produzimos assim esse plástico biodegradável e, mesmo ainda na etapa inicial, já obtivemos produto de boa qualidade. A próxima etapa, a ser executada na Poli, é a produção em escala semi-industrial”, explica Carla.

Assim, para a concretização do projeto, são realizadas na Esalq as etapas de ozonização, secagem e caracterização das amostras de amido. Na sequência, Carla leva o material até a Escola Politécnica para preparar e caracterizar o plástico biodegradável.

Entre os benefícios do novo produto estão maior resistência, transparência e permeabilidade. “O processamento dos amidos com ozônio permitiu a obtenção de filmes plásticos mais resistentes e homogêneos, com diferente interação com a água e, em alguns casos, melhor transparência. Essas são características de grande interesse industrial, demonstrando como a tecnologia de ozônio pode ser útil para a fabricação de plásticos biodegradáveis com propriedades melhores do que utilizando apenas o amido nativo”, detalha Carla.

A engenheira lembra que o produto deverá ser utilizado no mercado de várias formas. “As aplicações são inúmeras, já que embalagens mais resistentes e transparentes são desejáveis em grande parte das aplicações”.

Um pedido de patente já foi depositado, visando a transferência de tecnologia para a indústria e os resultados obtidos a partir desse estudo foram apresentados no artigo científico “Ozonation of cassava starch to produce biodegradable films”, publicado na revista International Journal of Biological Macromolecules.

O trabalho teve ainda a participação das pesquisadoras Andressa T. de Souza, Bianca C. Maniglia e Nanci Castanha, sendo financiado pela FAPESP (2016/18052-5) e CNPq (429043/2018-0), com bolsas da FAPESP (2017/05307-8, 2018/24291-8), CAPES (001) e CNPq (306557/2017-7, 306414/2017-1).