Em busca da melhor maneira de plástico

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O plástico permeou todos os cantos do planeta, das montanhas mais altas às fossas oceânicas mais profundas, do estômago das baleias às próprias camadas de rocha.

Mais de 300 milhões de toneladas são produzidas a cada ano e, eventualmente, se decomporão em partículas em nanoescala que nunca irão embora. Mas, como muitos aspectos da vida moderna dependem do plástico, muitas pesquisas estão voltadas para a criação de alternativas biodegradáveis ​​e ecológicas.

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No mais recente avanço, pesquisadores na China disseram ter desenvolvido um método de fabricação para produzir um material forte de base biológica. O estudo, publicado na revista Nature Communications, descreve um método simples e eficiente de “montagem de deformação direcional”, capaz de produzir materiais estruturais estáveis ​​e resistentes.

O material estrutural bioinspirado possui melhores propriedades mecânicas e térmicas do que os plásticos à base de petróleo, tornando-o um material estrutural alternativo de alto desempenho e ecologicamente correto para substituir os plásticos”, escrevem os autores.

Atualmente, os plásticos são feitos de petróleo, gás e seus derivados. A maioria dos que existem hoje foi criada na década passada, em parte como resultado do boom de fracking nos Estados Unidos, que tornou essas matérias-primas muito mais baratas.

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Enquanto tentamos livrar o mundo dos combustíveis fósseis, as empresas de petróleo e gás parecem estar se protegendo de um futuro no plástico, aumentando sua produção ao injetar bilhões em novos projetos. 

Os produtos petroquímicos – que incluem o plástico – respondem por 14% do uso de petróleo hoje e devem impulsionar metade de todo o crescimento da demanda de petróleo até 2050, de acordo com um relatório da Agência Internacional de Energia (IEA).

Mas há uma crescente consciência global de que os plásticos à base de petróleo representam uma grande ameaça ao meio ambiente e à saúde humana, desde as emissões de dióxido de carbono até a poluição do ar e a criação de microplásticos.

A dependência

Como explica o cientista ambiental australiano Paul Harvey, a reciclagem também não é capaz de lidar com os milhões de toneladas que estão sendo produzidas.

O problema está principalmente relacionado à estrutura molecular do plástico”, diz ele. “É muito difícil quebrar a estrutura depois de formada e recriar essa estrutura para outro uso”.

Isso significa que uma grande proporção de plásticos não pode ser reciclada de volta em materiais de “uso virgem”, então ou acabam em produtos terciários como superfícies de estradas, em aterros ou em lugares que não os queremos – rios sufocantes, mar estrangulado tartarugas ou gelo antártico contaminante.

Embora existam alguns plásticos que não podemos dispensar – o plástico de uso único na medicina revolucionou o controle de infecções, por exemplo – como sociedade, estamos percebendo que precisamos restringir drasticamente o nosso uso. 

Geralmente, as soluções econômicas se enquadram em três categorias: reduzir a demanda; melhorar a reciclagem; e substituir materiais mais sustentáveis.

Até agora, os materiais de substituição em potencial sofriam de propriedades mecânicas limitadas e processos de fabricação complexos, que aumentavam seu preço e dificultavam a produção em grande escala.

Mas, nos últimos anos, os pesquisadores fizeram avanços ao se inspirarem na natureza. Um modelo particularmente eficaz emula o nácar: o revestimento forte e resiliente de pérolas e no interior de muitas conchas de moluscos.

Em busca da melhor maneira de plástico
Foto: (reprodução/ internet)
 

 Nacre é feito de placas de aragonita em nanoescala coladas com material orgânico. Essa estrutura de “tijolo e argamassa” é altamente desejada em materiais sintéticos, pois lhes confere propriedades mecânicas que podem superar muitos plásticos.

A fabricação dessa estrutura envolve a incorporação de pequenas partículas de “enchimento” em polímeros, embora essas partículas sejam difíceis de organizar na orientação uniforme necessária para fornecer resistência.

O novo estudo, liderado pelo cientista de materiais Qing-Fang Guan da Universidade de Ciência e Tecnologia da China, demonstra um método para montar tal microestrutura a partir de materiais de base biológica – ou seja, nanofibra de celulose e microplacas de mica.

Isso significa que uma grande proporção de plásticos não pode ser reciclada de volta em materiais de “uso virgem”, então ou acabam em produtos terciários como superfícies de estradas, em aterros ou em lugares onde não os queremos …

O processo usa pressão para reduzir a espessura do material, forçando o alinhamento das partículas. O resultado é uma estrutura resistente que permanece estável em altas temperaturas, ao contrário da maioria dos plásticos, que se tornam quebradiços ou moles. Os pesquisadores usaram para fabricar uma capa de telefone, mostrando que o processo pode ser facilmente ampliado.

E o de base biológica?

A produção em massa, boa processabilidade e coloração ajustável permitem que seja usado para fabricar uma série de materiais estruturais avançados, bonitos e duráveis ​​para substituir os plásticos”, Guan e seus colegas escreveram em seu artigo.

Mas não espere que os plásticos de base biológica resolvam nossos problemas, adverte Harvey.

Temos que ter muito cuidado quando começamos a olhar para esses novos tipos de materiais – do que eles são feitos, quão estáveis ​​são, como se degradam?” ele diz.

Harvey aponta que esse material de base biológica é amplamente composto de óxido de titânio (a microplaca de mica), que comprovadamente polui os solos. A tolerância ao calor muito alta do material também é um sinal de alerta potencial, pois ele não pode quebrar facilmente, a menos que seja processado em instalações de reciclagem especializadas.

“Como esse plástico é um conceito novo, sabemos muito pouco sobre como ele se comportará no meio ambiente ou em animais ou humanos – se ingerido – assim que começar a se decompor”, afirma. “Podemos estar substituindo um produto problemático por algo igualmente problemático.

O resultado final é o seguinte: precisamos acabar com nosso vício em plástico. A menos que reduzamos nosso uso, quaisquer esforços para impedir que o plástico inunde o meio ambiente – incluindo a criação de alternativas de base biológica – serão insuficientes.

Este estudo, entretanto, ainda é um avanço.

Precisamos absolutamente nos afastar dos plásticos derivados do petróleo e este estudo mostra que estamos avançando nessa direção”, diz Harvey.

Precisamos aprender com os erros do passado e seguir em frente com o desenvolvimento de substitutos de plástico exaustivamente pesquisados ​​e testados que não criem um novo ou maior fardo ambiental.

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Traduzido e editado por equipe Isto é Interessante 

Fonte: Cosmos

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