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Polímeros biodegradáveis: a cura do planeta
Conteúdo publicado em 18/08/2021
O planeta pede a nossa atenção e socorro. Nosso estilo de vida, com um excessivo grau de consumo e descarte de materiais está colocando a humanidade em risco. Esses são os principais alertas deixados por especialistas durante a realização da live do Conselho Regional de Química da 4ª Região (CRQ IV), transmitida na quinta-feira (12).
Para falar sobre as aplicações dos polímeros biodegradáveis foram convidados o engenheiro químico Classius Ferreira da Silva, que atua na área de biopolímeros para aplicações biomédicas [curativos e arcabouços, no Laboratório de Biotecnologia Natural (BioNat), da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP – Campus Diadema)], e a engenheira química Cristiana Maria Pedroso Yoshida, também do BioNat, onde trabalha, principalmente, na área de biopolímeros para aplicações em alimentos (embalagens ativas e inteligentes).
Em sua pesquisa sobre curativos biodegradáveis para feridas crônicas, o professor Classius argumentou que o objetivo principal é curar o mais rapidamente o paciente de feridas crônicas, mas sem poluir. "Não são curativos domésticos. São para feridas crônicas (diabetes), pessoas acamadas e grandes queimaduras. São curativos de alto desempenho que são manipulados por profissionais da saúde", completou.
De acordo com o pesquisador, esses curativos promovem mais comodidade e proteção ao paciente, possuem uma função metabólica (cicatrizadora) e protetora (evitar a entrada de bactérias) e, ainda, evitam a perda de líquidos. Suas estruturas podem ser de espuma, hidrogel, hidrocolóides, fibras têxteis e películas.
Para o cientista, os curativos inteligentes fornecem informação sobre a ferida, com a indicação de mudança de cor do curativo. Os ativos possuem moléculas farmacológicas. Ele também lembrou que alguns curativos comerciais, hoje disponíveis, têm como princípios ativos elementos como a prata, o mel e o carvão (mineral).
Esses novos modelos de curativos trazem benefícios não apenas para o tratamento de pacientes, mas, também, representam uma transformação na indústria e em como esses materiais são decompostos na natureza. Enquanto os polímeros sintéticos possuem vantagens como boas propriedades mecânicas, processamento e custo benefício. Em contraponto, eles também significam dois grandes problemas, que são a baixa taxa de biodegradação (lixo hospitalar) e as trocas traumáticas, provocando dor no paciente.
Já os polímeros naturais apresentam uma alternativa saudável ao mundo, afinal são compostos de quitosana, alginato, celulose, gelatina, colágeno, ácido hialurônico, fibroína e CMC. "A quitosana é a mais utlizada", disse o professor.
"Uma das propriedades dos polímeros naturais é que eles são bioabsorvíveis. Eles são colocados na ferida e degradados no local. Ele some na ferida. A desvantagem é a baixa propriedade mecânica, por isso, geralmente, são utilizados de forma conjugada com os curativos sintéticos."
No laboratório da UNIFESP (BioNat) se trabalha com bioativos à base de óleos de buriti, andiroba babaçu e rosa mosqueta, além de compostos de espinheira santa, babosa, chá verde, entre outros. "Já existe no mercado curativos e gases à base de vários compostos", complementou.
Segundo o pesquisador, o tempo de fechamento de feridas com curativos à base dos compostos naturais variam, em média, em 14 dias.
A fala do engenheiro químico Classius Ferreira contemplou, também, a importância de pensar na degradação, que, resumidamente, é o conjunto de reações químicas que envolvem a quebra das ligações primárias da cadeia principal do polímero e a formação de outras cadeias.
Tanto os polímeros naturais como os sintéticos podem degradar lentamente ou rapidamente. A degradação pode ocorrer por três fatores: químicos, físicos e biológicos, e se utilizando de meios de oxidegradação (ar), termodegradação (temperatura), fotodegradação (luz) e biodegradação (microorganismos).
"Essses fatores vão promover uma quebra preliminar da cadeia polimérica em cadeias menores que servirão como nutrientes para os microorganismos que, por sua vez, vão se transformar em gás carbônico, água e biomassa, ou enzimas. Em alguns polímeros podemos ter a adição de aditivos, como amidos, que facilitam a quebra das cadeias", expõe o cientista.
O cientista disse que existem técnicas para medir a degradação, que podem ser anaeróbias, aeróbias e se utilizando de iodo ativado, estação de tratamento de água e esgoto, aterro, compostagem, ou o ambiente marinho.
"Embalagens de Polímeros Biodegradáveis já são possíveis?"
Sim, os polímeros biodegradáveis podem representar uma grande diferença no mercado de embalagens, foi o que alertou a professora Cristiana Yoshida. "Falando de embalagens temos que perceber como elas estão integradas ao nosso dia a dia". Conforme a especialista, dependendo do design dessa embalagem, é possível identificar o produto. Ela comentou que, em média, são manipuladas 32 unidades de embalagens por dia.
Para a professora, a embalagem é a forma como a empresa conversa com o consumidor, além de, também, cumprir funções básicas como proteger o produto (de forma mecânica, química, microbiana) e garantir a sustentabilidade. "Para definir a embalagem, precisamos conhecer melhor o produto. Se ele precisa de barreiras contra oxigênio, gás carbônico e umidade."
Atualmente existem no planeta 7,2 bilhões de habitantes, e a previsão é que em 2050 sejam 9,6 bilhões de pessoas.
"Se a gente continuar com este estilo de consumo excessivo e descontrolado, na qual já estamos consumindo 20% dos recursos naturais do planeta, em 2050 vamos precisar de três Terras para sustentar o nosso modo de vida atual. A gente só tem esse planeta", alertou.
Hoje, existem diferentes tipos de materiais de embalagem: vidros, metais, papel/papelão, têxteis, plásticos (polímeros), entre outros. "Tudo que a gente faz de aquisição ou venda está dentro de uma embalagem", acrescentou.
Segundo a pesquisadora, 80% das embalagens são de uso único, ou seja, se utiliza uma vez e joga fora. "Não existe fora. A gente joga aqui mesmo dentro do planeta".
Na avaliação da pesquisadora, a biodegradação é uma das melhores maneiras de tratar o lixo. "Temos objetos que estão fora do lugar. Cerca de 10 toneladas de lixo, por ano, são jogados nos oceanos. Tem alguma coisa errada."
Tríplice compromisso
Para que uma sociedade seja sustentável é necessário levar em conta a preservação do meio ambiente, o impacto social e o ganho econômico.
"Mas a gente tem que pensar antes da produção da embalagem. Já existem movimentos buscando inovações que garantem a qualidade e a segurança dos produtos, e que reduzem o impacto ambiental. São iniciativas como a educação ambiental, a economia circular, os polímeros verdes (a partir da cana-de-açúcar), selos verdes, legislações, e outras. "O planeta está implorando a nossa atenção", justificou.
Durante a fala, Cristiana lembrou que já estão no mercado embalagens produzidas a partir dos polímeros biodegradáveis sintéticos (PLA, PGA, PBS, PBAY, PLC, PHAs e PPC) e naturais (amido, celulose, quitosana, proteínas e lipídeos).
No entanto, segundo a professora, os grandes desafios no uso dos polímeros biodegradáveis estão relacionados às barreiras contra agentes externos, propriedades mecânicas, moldes, entre outros.
De forma geral, as aplicações dos polímeros biodegradáveis são em produtos frescos e/ou de vida curta e sacos de lixo.
Cristiana mencionou que dentro do local em que trabalha, neste momento, estão sendo pesquisadas embalagens biodegradáveis à base de quitosana, proteínas de soro de leite, gelatina, amido de mandioca e pectina.
Por fim, para reflexão de todos participantes da live, a pesquisadora deixou uma pergunta: "Até quando os aterros e oceanos vão suportar os materiais de biodegradação lenta que geramos todos os dias?
Para encerrar, Cristiana lembrou: "O Brasil é rico em compostos bioativos para o desenvolvimento de novos materiais".