Plástico Biodegradável preparado a partir de Amido

Nos últimos anos, vários países em todo o mundo têm reconhecido a necessidade de se reduzir à quantidade de materiais plásticos desperdiçados e descartados, além de incentivarem a reciclagem, que apesar de depender, em grande parte da coleta e seleção do produto, e apesar de grande parte dos municípios brasileiros possuírem algum tipo de coleta seletiva, não atingem a totalidade de recicláveis. Neste contexto, o interesse na utilização de produtos que tenham origem vegetal e a produção de materiais, principalmente plásticos com caráter biodegradável tem se intensificado como política em diversos setores da sociedade.

Em face ao contexto atual, uma nova tecnologia vem revolucionando o mercado de descartáveis: é o amido termoplástico, que é produzido a partir do amido. O amido, reserva de alimentos de plantas como o milho, arroz, mandioca, entre outras, é encontrado abundantemente na natureza graças ao cultivo extensivo e intensivo de cereais, é renovável, possui custo relativamente baixo, é um importante segmento da economia e pode ser convertido química, física e biologicamente em compostos úteis à indústria. O amido, sob pressão e temperatura, e na presença de um agente plastificante, pode ser gelatinizado, e sob efeito de cisalhamento se transformar em um fundido. Este material é denominado amido termoplástico.

O estudo para o emprego do amido termoplástico na substituição do plástico convencional (de origem petroquímica) destinado a algumas aplicações específicas vem ganhando força e recebendo considerável atenção no cenário dos recursos renováveis. Pode ser empregado como saco de lixo, filmes para proteger alimentos, fraldas infantis, hastes flexíveis com pontas de algodão para uso na higiene pessoal; na agricultura vem sendo empregado como filme na cobertura do solo e recipientes para plantas. Também pode ser usado na preparação de cápsulas, na substituição do poliestireno expandido (ISOPOR®) na proteção de equipamentos durante o transporte; na produção de talheres, pratos e copos descartáveis, na fabricação de canetas, lapiseiras, brinquedos e outras aplicações onde o caráter biodegradável seja requerido.

Com o intuito de se estudar, entender, aperfeiçoar e inovar o amido termoplástico, vários pesquisadores têm trabalhado nesta área. Na Universidade de São Paulo, no campus de São Carlos, atualmente são desenvolvidos três estudos sobre o amido termoplástico, todos com financiamento da Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP), sendo dois deles sob orientação do Prof. Dr. Antonio Aprígio da Silva Curvelo (Instituto de Química de São Carlos) e um sob orientação do Dr. Luis Henrique Capparelli Mattoso (Embrapa). Um dos doutoramentos é realizado no estudo da utilização de novos plastificantes aplicados à preparação do amido termoplástico, desenvolvido pela doutoranda Alessandra Luzia Da Róz; um segundo estudo visa o emprego de proteína derivada do milho (zeina) e amido termoplástico na preparação de blendas, realizado pela doutoranda Elisângela Corradini. Estes dois trabalhos são desenvolvidos junto ao Programa de Pós-Graduação Interunidades em Ciência e Engenharia de Materiais. Um terceiro trabalho é o estudo da incorporação de lignina em amido termoplástico, desenvolvido pelo doutorando Luis Carlos de Morais, junto ao Instituto de Química de São Carlos. O primeiro trabalho já concluído neste tema estudou o reforço de amido termoplástico utilizando fibra vegetal, defendido recentemente pelo Dr. Antonio José Felix de Carvalho, também pelo Programa de Pós-Graduação Interunidades em Ciência e Engenharia de Materiais.

No estudo de novos plastificantes empregados na preparação de amido termoplástico, a doutoranda Alessandra utiliza amido de milho em mistura com diversos glicóis e procede ao processamento da mistura em um misturador intensivo, com tempo e temperatura controlados. Após o processamento o amido termoplástico é submetido à prensagem, de onde se obtém corpos de prova para a realização de diversas análises, inclusive análises mecânicas para avaliação das propriedades e características deste novo material. Além da pesquisa acima citada, Alessandra está estudando, por meio de modificações químicas do amido, a diminuição da natural absorção de água apresentada pelo amido, o que conseqüentemente afeta as propriedades dos amidos termoplásticos. A tecnologia para a produção do amido termoplástico vem sendo estudada e algumas empresas estrangeiras, como a Novamont, já estão produzindo e comercializando filmes e peletes de blendas de amido termoplástico.Produtos obtidos exclusivamente de amido termoplástico são mais baratos que os plásticos sintéticos derivados de petróleo e possuem a vantagem adicional de serem biodegradáveis. Adicionalmente, o amido termoplástico é compostável e pode ser processado nos mesmos equipamentos tradicionalmente empregados para o processamento dos plásticos convencionais.

Como conseqüência dos resultados já obtidos pelos trabalhos realizados junto ao Programa de Pós-Graduação do Instituto de Química de São Carlos e do Programa Interunidades em Ciência e Engenharia de Materiais, ambos da Universidade de São Paulo, já foram depositadas duas patentes junto ao INPI, havendo também o interesse manifesto de indústrias na produção e comercialização de produtos derivados de amido termoplástico.
Autor: Alessandra Luzia Da Róz

USP/Instituto de Química de São Carlos