A poluição por plástico costuma parecer algo distante - até aparecer onde não deveria, como no sangue humano. A maioria dos plásticos não desaparece de fato. Com o tempo, eles se desmancham em microplásticos que circulam pelos oceanos, sobem na cadeia alimentar e permanecem por décadas.
Agora, um grupo de pesquisadores no Japão afirma ter encontrado uma alternativa mais promissora: um plástico de origem vegetal que se dissolve completamente na água do mar em poucas horas, sem deixar fragmentos de microplástico.
Feito a partir de celulose - o polímero natural mais abundante do planeta -, o material foi pensado para embalagens do dia a dia. Ele mantém a resistência durante o uso, mas se desfaz de forma segura caso escape para o oceano.
Sob a liderança do Dr. Takuzo Aida, no RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS), o estudo propõe um jeito diferente de encarar o plástico: considerar o que, de fato, acontece com o material quando ele sai das nossas mãos.
De plástico a partículas
A ação combinada da luz solar e das ondas desgasta itens plásticos maiores, transformando-os em pedaços menores que acabam se misturando à areia e às águas superficiais.
Essas partículas podem ser engolidas por peixes e mariscos; depois, as pessoas podem consumi-las sem perceber o que veio junto na refeição.
Rastrear microplásticos não é simples porque os laboratórios dependem de técnicas como a pirólise - aquecer a amostra até que ela se quebre em gases mais simples - além de outros métodos analíticos.
Construindo plástico a partir de plantas
A equipe começou com carboximetilcelulose, uma forma de celulose quimicamente modificada que se dissolve em água, engrossa misturas líquidas e já é produzida em escala industrial.
Ainda assim, usar matérias-primas vegetais não garante, automaticamente, uma decomposição limpa: algumas ligações químicas podem resistir a microrganismos e às condições severas da água salgada.
Para transformar esse derivado de celulose em plástico, pesquisadores do CEMS aplicaram a polimerização iónica - um processo no qual grupos químicos carregados conduzem a formação de cadeias em água comum, à temperatura ambiente.
Em seguida, um segundo polímero, com iões guanidínio de carga positiva, ligou-se a pontos ácidos ao longo das cadeias de celulose, permitindo que os componentes se encaixassem.
Com isso, formou-se uma rede densamente reticulada - uma malha de cadeias interconectadas - que dá ao filme transparente a sua resistência e rigidez.
Sal e CMCSP
A resistência do material vem de “pontes salinas”: ligações temporárias entre cargas elétricas opostas que mantêm unida a rede polimérica.
Quando a água do mar penetra, iões de sódio e cloreto competem por essas ligações e as enfraquecem, fazendo com que a rede se desfaça em componentes solúveis em água.
Para evitar que o plástico se decomponha antes da hora, a equipa aplicou um revestimento fino de barreira, que reduz a entrada de água e de sais durante o uso normal.
As primeiras versões do filme eram transparentes e resistentes, mas também frágeis: rachavam com facilidade porque as cadeias rígidas de celulose não conseguiam deslizar umas pelas outras.
Para resolver isso, os pesquisadores adicionaram cloreto de colina como plastificante - moléculas pequenas que ajudam as cadeias do polímero a flexionar em vez de partir.
Ao ajustar a quantidade desse sal, a equipa conseguiu calibrar o material, indo de folhas mais rígidas a filmes mais macios e elásticos.
Forte o suficiente para embalagens
No artigo, a equipa descreve o CMCSP como mecanicamente resistente e afirma que é possível ajustar a flexibilidade variando o aditivo. Com quantidade suficiente desse componente, o CMCSP alcançou 130 por cento do seu comprimento original antes de romper em ensaios de tração.
Os pesquisadores também fabricaram um filme transparente e fácil de manusear com apenas 0,07 mm (0,003 polegadas) de espessura.
Para demonstrar que a química não fica restrita a pequenas amostras de laboratório, a equipa processou o CMCSP e produziu um saco plástico leve para frutas e vegetais.
Num vídeo de demonstração, o saco sustentou tomates com sucesso - um teste simples, porém prático, de embalagem no mundo real.
Sacos tão finos são especialmente relevantes, porque tendem a escapar de lixeiras e aterros e representam uma fonte comum de poluição plástica em cursos d’água.
Sem microplásticos como resíduo
O ponto central é a dissociação - separar-se em moléculas distintas, em vez de se fragmentar em pedaços menores - o que bloqueia o caminho habitual de formação de microplásticos.
Uma vez em solução, os ingredientes ficam com todas as superfícies expostas, permitindo que reações químicas naturais ocorram mais rapidamente do que em materiais sólidos.
Os autores descrevem o material como reciclável em ciclo fechado, pois os componentes dissolvidos podem ser recolhidos e recombinados para recriar o mesmo material sem necessidade de novas matérias-primas.
Reciclagem do plástico vegetal dissolvido
A equipa recuperou o CMCSP ao adicionar um eletrólito - um sal que se separa em partículas carregadas na água -, o que fez os componentes voltarem a se associar.
Esse caminho é importante porque a decomposição rápida no oceano é uma rede de segurança, não um plano para gerir a maior parte do lixo plástico.
Na prática, reciclar exigiria sistemas de recolha capazes de impedir que a mistura dissolvida se espalhe e perca valor ao longo do percurso.
O que o torna diferente
Muitos itens rotulados como compostáveis se degradam bem apenas em instalações industriais quentes e, por isso, permanecem por mais tempo quando vão parar no mar frio.
Em vez de depender da hidrólise - a quebra de ligações impulsionada por água e enzimas -, o CMCSP se desestrutura quando os sais interrompem as suas ligações por carga.
Como sais também existem no solo, o descarte em terra pode igualmente desencadear a desintegração, embora os solos reais variem muito em humidade.
Limites dos plásticos biodegradáveis
Um estudo de campo que acompanhou têxteis de ácido poliláctico em água do mar observou pouca mudança visível após 428 dias, mostrando por que o termo “biodegradável” pode enganar consumidores quando os rótulos não consideram as condições marinhas.
Resultados assim reforçam a necessidade de testes em condições reais que avaliem não só se os materiais se degradam, mas também se os seus subprodutos permanecem seguros para a vida marinha. Ao mesmo tempo, qualquer novo material de embalagem precisa cumprir exigências práticas.
Revestimentos e filmes ainda devem bloquear gases e vapor de água. Produtores de alimentos também precisam de confiança de que substâncias químicas não migrarão para o alimento nem alterarão o sabor.
Os custos precisam continuar competitivos em relação ao papel, ao plástico reciclado e a outros polímeros de origem vegetal que já disputam espaço nas prateleiras.
Futuro do CMCSP
Para escalar o CMCSP, será necessário assegurar fornecimento constante de materiais, desempenho previsível do filme e regras de descarte que reflitam como as pessoas realmente descartam embalagens.
“Este estudo mostra que nosso trabalho agora está numa etapa mais prática”, disse o Dr. Aida.
O processo de mistura em água evita muitos solventes químicos comuns na fabricação de plásticos, embora as fábricas ainda precisem de energia para processamento e secagem.
Se for escalado com sucesso, o CMCSP pode oferecer embalagens duráveis no uso cotidiano e, ao mesmo tempo, capazes de se decompor mais rapidamente ao entrar em contato com a água do mar.
Mesmo assim, reduzir a poluição plástica continuará a depender de diminuir o consumo de itens descartáveis, melhorar a recolha de resíduos e adotar políticas que recompensem materiais mais limpos e mais recicláveis.
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