O que é a biodegradação de plásticos?
Os plásticos biodegradáveis são plásticos suscetíveis de serem degradados pela ação de microrganismos existentes no meio de forma natural, tais como bactérias, fungos e/ou algas. Estes apresentam-se como uma alternativa mais sustentável do que os plásticos não biodegradáveis de origem fóssil. No entanto, a transição para o uso destes materiais enfrenta a elevada competitividade económica da indústria do plástico convencional, de modo que ganhar um espaço no mercado requer grandes avanços tecnológicos e investimento económico.
O que é a biodegradabilidade?
O termo biodegradabilidade define-se como a decomposição de um composto químico orgânico por microrganismos na presença de oxigénio (condições aeróbias) para dar dióxido de carbono, água, sais minerais e nova biomassa.
Como é o processo de biodegradação do plástico?
- Etapa 1. Colonização de micróbios.
Nesta etapa, os microrganismos especializados, tais como bactérias e fungos, colonizam a superfície do material plástico. Estes microrganismos podem estar naturalmente presentes no ambiente ou ser adicionados intencionalmente para acelerar o processo de biodegradação; os microrganismos utilizam o plástico como fonte de nutrientes.
- Etapa 2. Libertação de enzimas.
Nesta etapa, os microrganismos libertam enzimas extracelulares sobre o plástico; estas enzimas são biocatalisadores que aceleram a decomposição, uma vez que atuam quebrando as ligações do material plástico e facilitam a sua degradação.
- Etapa 3. Fragmentação e absorção de carbono.
Nesta etapa, o material plástico fragmenta-se em pedaços mais pequenos devido à ação das enzimas e de outros processos físicos ou químicos. Os microrganismos podem absorver estes fragmentos de plástico, utilizando os produtos resultantes como fonte de carbono e energia para o seu crescimento e metabolismo. Durante este processo, os polímeros de plástico decompõem-se em unidades mais simples, como oligómeros e monómeros.
- Fase 4. Biodegradação.
Na etapa final, os fragmentos de plástico decompostos são completamente metabolizados pelos microrganismos. Estes fragmentos são utilizados como substratos para as vias metabólicas dentro das células microbianas, onde se decompõem ainda mais em produtos finais, como dióxido de carbono, água e biomassa. A biodegradação completa do plástico implica a transformação dos componentes do plástico em compostos que podem ser reintegrados nos ciclos naturais, fechando assim o ciclo de vida do material.
É importante ter em conta que a duração e a eficiência de cada etapa de biodegradação podem variar segundo fatores como a composição do plástico, a disponibilidade de microrganismos degradadores e as condições ambientais.
Ambientes de biodegradação
Os diferentes ambientes de biodegradação podem ser controlados, como no caso da compostagem ou da digestão anaeróbia, ou naturais e abertos, como o solo, a água doce e ambientes marinhos.
Cada um destes meios tem diferentes tipos e quantidades de microrganismos, bem como diferentes temperaturas, pH e nutrientes, entre outros. Esta série de fatores faz com que cada meio apresente um diferente grau de agressividade.
A compostabilidade industrial gera o ambiente com maior grau de agressividade, pois a elevada carga microbiana e as altas temperaturas em ambientes controlados favorecem em maior medida a biodegradação. Em contrapartida, no meio marinho existe uma concentração muito menor de microrganismos a baixas temperaturas, tornando este meio o menos agressivo de todos.
A diferença nas condições de cada meio cria a necessidade de normas para avaliar a biodegradabilidade, tal como, dependendo do produto, é mais adequado um estudo ou outro. Por exemplo, os ensaios de biodegradação no solo destinam-se a produtos com fins agrícolas, a biodegradabilidade na água a detergentes e produtos cosméticos, e a biodegradabilidade em meio marinho a cremes solares e pisciculturas.
Portanto, é muito importante ter em conta, ao falar de biodegradação de um material plástico, as condições e os ensaios sob regulamentação que foram realizados para assegurar que o fim de vida do produto seja o adequado.
Os laboratórios do AIMPLAS estão acreditados conforme a norma de qualidade internacional UNE-EN ISO/IEC 17025, e pela ENAC para realizar os estudos de biodegradação em meio de compostagem e solo. Além disso, somos reconhecidos pela entidade certificadora TÜV Austria.