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Plástico biodegradável é um material plástico que pode ser decomposto por organismos vivos ao longo do tempo. Ele é, atualmente, uma resposta importante aos problemas ambientais decorrentes do uso generalizado do plástico convencional. Enquanto este último apresenta propriedades resistentes e duráveis, contribuindo para sua ampla aplicabilidade, também é responsável por uma série de impactos negativos ao meio ambiente.
A acumulação de resíduos plásticos, com sua decomposição que pode levar centenas de anos, tem gerado graves cenários de poluição em oceanos, solos e ecossistemas, afetando a vida selvagem, a vegetação e a saúde humana.
Diante desse contexto, o plástico biodegradável surge como uma alternativa com potencial de reduzir tais impactos e contribuir para a promoção da sustentabilidade. Entretanto, estudos indicam que sua degradação requer condições ambientais específicas, e sua disposição inadequada no meio ambiente pode resultar na disseminação de microplásticos.
Sendo assim, é crucial a realização de pesquisas sistemáticas para compreender seus padrões de biodegradabilidade, seu comportamento de degradação em diferentes ambientes, seus efeitos toxicológicos nos organismos e sua potencial função de vetor de microrganismos e poluentes [1].
O plástico biodegradável, diferentemente do plástico comum, é projetado para se decompor através do metabolismo de microrganismos [2]. Suas matérias-primas podem variar, desde materiais orgânicos, como amido e celulose, até outros organismos e compostos de petróleo refinado.
Esse tipo de plástico é degradado pela ação de bactérias, algas e fungos, transformando-se em biomassa, dióxido de carbono (CO2) e outros componentes. Em ambientes com luz, umidade e outras variáveis adequadas, o plástico biodegradável pode se dissociar em átomos capazes de serem incorporados aos ciclos biogeoquímicos. Isso o torna mais amigável ao meio ambiente, pois proporciona a reciclagem natural de seus elementos.
Contudo, a falta de condições ideais para sua biodegradação, sobretudo em ambientes naturais, pode resultar na formação de microplásticos, perpetuando os desafios ambientais relacionados aos plásticos convencionais. Além disso, estes microplásticos, formados após a degradação incompleta dos plásticos biodegradáveis, podem se associar com microrganismos patogênicos e elementos poluentes, se comportando como vetores biológicos e químicos [1].
Nesse contexto, surge o fenômeno de “rafting plástico”, onde os microplásticos atuam como plataformas flutuantes, transportando uma variedade de organismos e substâncias potencialmente prejudiciais por longas distâncias através dos oceanos. Isso amplifica ainda mais o alcance e o impacto desses vetores.
Existem diferentes tipos de plásticos biodegradáveis, cada um com suas características específicas e aplicações em diferentes áreas [3].
O PVA é um polímero sintético, solúvel em água, produzido através da hidrólise de acetato de polivinila. O PVA é usado em várias aplicações, como fabricação de revestimentos de proteção, ligação de pigmentos e produção de outros polímeros [4]. Além disso, é incolor, inodoro e não tóxico.
O PBAT, também conhecido como polibutirato, é um copolímero biodegradável composto por ácido adípico, 1,4-butanodiol e ácido tereftálico. Este material é derivado de fontes fósseis, mas suas propriedades de flexibilidade e resiliência o tornam uma alternativa biodegradável ao polietileno de baixa densidade (PEBD).
Este plástico é adequado para produção de sacolas plásticas e embalagens, e pode ser combinado com diferentes polímeros biodegradáveis para melhorar suas propriedades em diversos outros usos. Além disso, quando enterrado no solo ou processado em usinas de compostagem, ele se degrada por ação microbiana, transformando-se em água, CO2 e biomassa [5].
O PLA, também conhecido como ácido poliláctico, é um polímero composto por ácido láctico. Esta substância orgânica é sintetizada a partir de fontes renováveis como amido de milho, cana-de-açúcar e raízes de mandioca [6].
As propriedades mecânicas do PLA são semelhantes às dos polímeros derivados de fontes fósseis, incluindo boa elasticidade, rigidez, transparência, comportamento termoplástico e capacidade de moldagem. Além disso, o PLA é biodegradável, reciclável, biocompatível, compostável e bioabsorvível, embora apenas em condições ideais.
Este polímero tem sido utilizado em diversas áreas, como confecção de embalagens de alimentos e sacolas plásticas, dispositivos médicos temporários (suturas, implantes temporários), aplicações têxteis emergentes e componentes da indústria automotiva.
O PBS é um tipo de poliéster com uma temperatura de fusão acima de 100ºC, útil em aplicações que requerem altas temperaturas. Este polímero é feito por meio da reação entre o ácido succínico e 1,4-butanodiol, às vezes combinado com outros, como o PLA, para melhorar suas propriedades.
Inicialmente, o PBS era oriundo de fontes fósseis, mas atualmente este plástico pode ser produzido a partir de fontes biológicas. Os monômeros que compõem este polímero são obtidos tanto de matérias-primas renováveis quanto por meio do metabolismo microbiano.
Os PHAs são polímeros produzidos por diversos microorganismos como um meio de armazenar carbono e energia. Eles são uma alternativa promissora aos plásticos tradicionais derivados do petróleo, por serem biodegradáveis e biocompatíveis [7].
Algumas bactérias, como a Burkholderia sp., produzem PHAs em ambientes controlados com altas concentrações de carbono [8]. Estes compostos variam em suas propriedades, incluindo elasticidade e resistência.
Estes polímeros possuem diferentes aplicações, como na confecção de embalagens para alimentos, utensílios descartáveis, filmes agrícolas para cobertura do solo e peças para o setor automotivo. Além disso, os PHAs são materiais biocompatíveis com tecidos vivos, o que lhes conferem potencial para serem usados em produtos médicos, como suturas cirúrgicas e próteses ortopédicas [9].
O plástico oxibiodegradável é uma variante que recebe aditivos pró-degradantes com o objetivo de acelerar sua fragmentação e torná-lo biodegradável.Sua utilização tem sido objeto de debates, especialmente devido às incertezas em torno de sua eficácia e aos potenciais impactos ambientais da extração de petróleo para a produção dos plásticos que irão receber tais aditivos.
Por outro lado, existe o chamado “plástico verde”, derivado do álcool etílico proveniente da cana-de-açúcar. Esse álcool possui as propriedades necessárias para a produção de polietileno (PE), base do plástico verde. Este tipo de plástico é vantajoso tanto por suas propriedades físicas, comparáveis às do plástico convencional, quanto por sua origem vegetal. Durante o cultivo da cana-de-açúcar, há a captura e fixação de CO2, que permanece retido durante todo o ciclo de vida do plástico.
Os plásticos oxibiodegradáveis são maleáveis, duráveis, leves e podem substituir materiais como cerâmica e madeira, No entanto, é necessário cautela. Embora o plástico verde seja considerado uma opção mais sustentável e possa se tornar oxibiodegradável com a adição dos aditivos, alguns plásticos oxibiodegradáveis ainda dependem do petróleo como matéria-prima. Isso gera preocupações quanto à contribuição para a extração em larga escala desse recurso não renovável e aos impactos adversos associados.
Plástico biodegradável e bioplástico são termos frequentemente confundidos, mas há diferenças importantes entre eles.
Bioplástico, também conhecido como biopolímero, pode ser derivado de fontes renováveis, como plantas, ou até mesmo do petróleo. Estes podem ser biodegradáveis ou não, dependendo das matérias-primas e processos utilizados.
Por outro lado, o plástico biodegradável é capaz de se decompor por meio da ação de microrganismos, sob condições específicas e adequadas.
Sendo assim, a principal diferença entre os dois está na capacidade de biodegradação após o descarte. Enquanto todos os plásticos biodegradáveis o são, como o próprio nome diz, nem todo bioplástico possui biodegradabilidade.
O plástico biodegradável, derivado de fontes renováveis como a cana-de-açúcar, oferece vantagens ambientais importantes em relação ao plástico comum. Sua utilização reduz a acumulação de resíduos plásticos persistentes na natureza e diminui a pegada de carbono associada à produção. Além disso, sua menor dependência de petróleo, um recurso não renovável, fortalece a transição para alternativas mais sustentáveis.
Em condições ideais, o plástico biodegradável é quebrado por microrganismos, resultando na formação de componentes biocompatíveis. O tempo estimado para a decomposição completa varia dependendo do tipo de plástico e das condições ambientais.
Aspectos como temperatura, umidade e presença de microrganismos específicos podem acelerar ou retardar este processo. Em condições de compostagem industrial, onde há maior controle desses atributos, a decomposição pode ser mais rápida do que em ambientes naturais.
Em comparação aos plásticos convencionais, observa-se uma redução significativa no tempo de decomposição dos biodegradáveis. Enquanto os primeiros levam de 58 a 1200 anos para se degradar [1], os biodegradáveis podem se decompor em um período muito mais curto, quando sujeitos às condições adequadas.
Apesar das vantagens, como a redução da pegada de carbono e a emissão de menos gases de efeito estufa do que os plásticos convencionais [2], os plásticos biodegradáveis também apresentam desafios.
Uma pesquisa da Universidade de Andhra, na Índia, levantou que o plástico biodegradável feito de cana-de-açúcar também pode ter impactos ambientais negativos, como alterações genéticas e de comportamento em peixes expostos ao PLA. Os pesquisadores sugeriram que o PLA não é uma opção ambientalmente amigável à biota aquática, e não deveria ser considerado um substituto ao plástico convencional [10].
Além disso, a biodegradação de plásticos sintéticos é um processo muito lento que também envolve fatores ambientais e a ação de espécies microbianas específicas [11].
Os debates sobre o verdadeiro impacto ambiental dos plásticos biodegradáveis persistem. Algumas críticas sugerem que, além de consumirem recursos naturais durante sua produção, os plásticos biodegradáveis podem persistir como resíduos não degradados ou se desintegrarem em microplásticos. Além disso, a falta de clareza nos rótulos e a necessidade de compostagem industrial dificultam o descarte adequado.
O plástico biodegradável representa uma alternativa promissora para enfrentar o problema ambiental causado pelo plástico convencional. Suas vantagens ressaltam seu potencial para transformar a indústria do plástico.
No entanto, desafios como a coleta, reciclagem e compostagem eficientes, bem como as controvérsias sobre seu verdadeiro impacto, exigem atenção contínua. Caso não haja a implantação de infraestrutura adequada para o tratamento pós-consumo, bem como a realização de pesquisas aprofundadas sobre os aspectos biológicos e físico-químicos dos plásticos biodegradáveis que possam ser dispostos em ambientes naturais, estes têm o potencial de impactar o meio ambiente em proporção semelhante aos plásticos convencionais, no que diz respeito à formação de microplásticos.
Portanto, a conscientização e a adoção responsável por parte dos consumidores, empresas e governos são fundamentais para o sucesso do plástico biodegradável como uma solução sustentável. Deste modo, é possível contribuir para a preservação do meio ambiente e a construção de uma sociedade pautada pela sustentabilidade.
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