Tecnologia Científica

Fazendo pla¡sticos mais limpos e verdes a partir de resíduos de peixes
Os poliuretanos, um tipo de pla¡stico, estãoquase em toda parte - em sapatos, roupas, geladeiras e materiais de construa§a£o. Mas esses materiais altamente versa¡teis podem ter uma grande desvantagem.
Por American Chemical Society - 05/04/2021


Usando a³leo de peixe, os pesquisadores criaram um material semelhante ao poliuretano. Crédito: Mikhailey Wheeler

Os poliuretanos, um tipo de pla¡stico, estãoquase em toda parte - em sapatos, roupas, geladeiras e materiais de construção. Mas esses materiais altamente versa¡teis podem ter uma grande desvantagem. Derivado do petra³leo bruto, ta³xico para sintetizar e lento para se decompor, os poliuretanos convencionais não são ecologicamente corretos. Hoje, os pesquisadores discutem a criação do que eles dizem ser uma alternativa mais segura e biodegrada¡vel derivada de resíduos de peixes - cabea§as, ossos, pele e va­sceras - que de outra forma provavelmente seriam descartados.

Os pesquisadores apresentara£o seus resultados hoje na reunia£o de primavera da American Chemical Society (ACS).

Se desenvolvido com sucesso, um poliuretano a  base de a³leo de peixe pode ajudar a atender a  imensa necessidade de pla¡sticos mais sustenta¡veis , diz Francesca Kerton, Ph.D., a principal investigadora do projeto. "a‰ importante que comecemos a projetar pla¡sticos com um plano de fim de vida, seja a degradação química que transforma o material em dia³xido de carbono e a¡gua, ou reciclagem e reaproveitamento."

Para fazer o novo material, a equipe de Kerton começou com a³leo extraa­do de restos de salma£o do Atla¢ntico, depois que o peixe foi preparado para venda ao consumidor. “Acho interessante como podemos fazer algo útil, algo que pode atémudar a forma como os pla¡sticos são feitos, a partir do lixo que as pessoas simplesmente jogam fora”, disse Mikhailey Wheeler, uma estudante de graduação que estãoapresentando o trabalho no encontro. Kerton e Wheeler estãona Memorial University of Newfoundland (Canada¡).

O manãtodo convencional de produção de poliuretanos apresenta uma sanãrie de problemas ambientais e de segurança. Requer petra³leo bruto , um recurso não renova¡vel, e fosgaªnio, um gás incolor e altamente ta³xico. A sa­ntese gera isocianatos, irritantes respirata³rios potentes e o produto final não se decompaµe facilmente no meio ambiente. A biodegradação limitada que ocorre pode liberar compostos cancera­genos. Enquanto isso, a demanda por alternativas mais verdes estãocrescendo. Anteriormente, outros desenvolveram novos poliuretanos usando a³leos derivados de plantas para substituir o petra³leo. No entanto, eles também apresentam uma desvantagem: as safras, geralmente soja, que produzem o a³leo requerem terras que poderiam ser usadas para o cultivo de alimentos.

Os restos de peixes pareceram a Kerton uma alternativa promissora. A criação de salma£o éuma importante indústria da costa de Newfoundland, onde sua universidade estãolocalizada. Depois que o peixe éprocessado, as partes que sobram são geralmente descartadas, mas a s vezes o a³leo éextraa­do delas. Kerton e seus colegas desenvolveram um processo para converter esse a³leo de peixe em um pola­mero semelhante ao poliuretano. Primeiro, eles adicionam oxigaªnio ao a³leo insaturado de maneira controlada para formar epa³xidos, moléculas semelhantes a s da resina epa³xi. Depois de reagir esses epa³xidos com dia³xido de carbono , eles ligam as moléculas resultantes com aminas contendo nitrogaªnio para formar o novo material.

Mas o pla¡stico tem cheiro de peixe? “Quando iniciamos o processo com o a³leo de peixe, háum leve cheiro de peixe, mas conforme seguimos as etapas, esse cheiro desaparece”, diz Kerton.

Kerton e sua equipe descreveram esse manãtodo em um artigo em agosto passado e, desde então, Wheeler o vem aprimorando. Recentemente, ela teve algum sucesso trocando a amina por aminoa¡cidos, o que simplifica a química envolvida. E embora a amina que eles usaram anteriormente deva ser derivada da casca da castanha de caju, os aminoa¡cidos já existem na natureza. Os resultados preliminares de Wheeler sugerem que a histidina e a asparagina poderiam substituir a amina ligando os componentes do pola­mero.

Em outros experimentos, eles começam a examinar a rapidez com que o novo material provavelmente se quebraria quando sua vida útil terminar. Wheeler embebeu pedaço s dele em águae para acelerar a degradação de alguns pedaço s, ela adicionou lipase, uma enzima capaz de quebrar gorduras como as do a³leo de peixe . Sob um microsca³pio, ela viu mais tarde o crescimento microbiano em todas as amostras, mesmo aquelas que estavam em águapura, um sinal encorajador de que o novo material pode se biodegradar prontamente, diz Wheeler.

Kerton e Wheeler planejam continuar testando os efeitos do uso de um aminoa¡cido na sa­ntese e estudando como o material éreceptivo ao crescimento microbiano que pode acelerar sua degradação. Eles também pretendem estudar suas propriedades físicas para ver como ele pode ser potencialmente usado em aplicações do mundo real, como em embalagens ou fibras para roupas.

 

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