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Pesquisa do PPGCTIA-UFRRJ cria bioplástico a partir de batata doce e babosa

Produto da pesquisa, o plástico orgânico leva apenas 120 dias para se degradar no meio ambiente.

Produto final da mistura envolvendo o amido de batata doce e a resina de babosa.

O projeto é o resultado da tese de doutorado do pesquisador José Thomaz de Carvalho, orientado pelo professor Leonardo Duarte, do Instituto de Tecnologia (IT), do Departamento de Engenharia da UFRRJ. A pesquisa está vinculada ao Programa de Pós-graduação em Ciência, Tecnologia e Inovação em Agropecuária (PPGCTIA), de cunho binacional e bi-institucional, que envolve a UFRRJ e a Universidad Nacional de Río Cuarto (UNRC), da Argentina. O trabalho foi publicado no final de 2023, pela Revista Contribuciones a Las Ciencias Sociales, e contou com o apoio da Universidade de Vassouras, instituição na qual José Thomaz foi docente no início de sua tese.

A ideia da criação de um plástico orgânico a partir da resina da Aloe vera, ou babosa, como é mais conhecida, surgiu de uma conversa na hora do café, entre os professores Leonardo Duarte e Renata Nunes, do IT da UFRRJ. A partir dessa conversa, Leonardo Duarte orientou José Thomaz sobre a hipótese de criação de um plástico a partir de componentes biodegradáveis, plantados no sistema orgânico de produção da Fazendinha Agroecológica, em Seropédica, vinculada à Embrapa/UFRRJ. Com esse projeto em mãos, o doutorando seguiu com os testes, em um primeiro momento, na Universidade de Vassouras, e depois, no laboratório de Química da UFRRJ.

José Thomaz afirma que foram várias tentativas de misturas diferentes a partir da resina de babosa, ao longo de quatro anos, para conseguir chegar ao amido de batata doce, necessário para fixar o componente da Aloe vera e criar o plástico orgânico. “A gente fez muitas pesquisas com materiais diferentes até chegar na batata doce. Através da estrutura que a gente montou em laboratório, nós conseguimos um bioplástico que atende bem à norma”, explica o pesquisador.

Biodegradabilidade do bioplástico obtido a partir do gel de Aloe vera e amido de Ipomoea batatas(L.). A) amostras de bioplástico produzidas para os ensaios de biodegradabilidade; e B) amostra de bioplástico em processo de biodegradação.

O produto final da mistura envolvendo o amido de batata doce e a resina de babosa teve degradação de 90% em 120 dias no meio ambiente, o que é um resultado positivo, considerando que o plástico convencional encontrado no mercado hoje, a partir de petróleo, pode demorar anos para se dissolver nas mesmas condições que o plástico orgânico. Outro ponto positivo da criação do bioplástico é que, ao se dissolver no meio ambiente, não deixará nenhum tipo de resíduo de poluição, servindo até como fonte de nutrientes para o solo.

Pesquisas como essa são cada vez mais importantes para combater o uso deliberado do plástico convencional, que está presente na vida humana cada dia mais, desde a água potável até o ar que respiramos. Para se ter uma ideia, só em 2022, as cidades brasileiras geraram cerca de 13,7 milhões de toneladas de plástico ou 64 kg por pessoa no ano, segundo a Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais (Abrelpe).

Com o bioplástico bem estruturado e desenvolvido como produto adequado ao mercado, os danos provenientes de plástico derivado de petróleo podem ser minimizados.

A produção do plástico orgânico

Em um béquer, os pesquisadores adicionaram 250 ml de gel de Aloe vera (babosa), 50 g de amido de Ipomoea batatas (batata doce), 25 ml de ácido acético e 25 ml de glicerina bidestilada. A mistura foi homogeneizada e aquecida a 250 ºC por 10 minutos, sob leve agitação, com um bastão de vidro. A mistura resultante foi acondicionada em placas de vidro para secagem até a formação do bioplástico, uma espécie de filme, bem fino.

Permeabilidade ao vapor de água. A) amostras de bioplástico. B) bioplástico em dessecador; e C) mensurações de massa no bioplástico.

A produção de plástico orgânico teve que se adequar às normas convencionais para a caracterização oficial de bioplástico. Entre essas normas, as exigências necessárias foram a solubilidade, permeabilidade ao vapor de água, biodegradabilidade, espessura e ensaio de tração – todos atendidos pelo produto feito pelos cientistas.

Também participaram da pesquisa Marcos Filgueiras Jorge, Alexandre Lioi Nascentes, Rozileni Piont Kovsky Caletti, David Vilas Boas de Campos, João Paulo Francisco e Felipe da Costa Brasil.

Continuidade da pesquisa – aplicação do bioplástico no dia a dia

Leonardo Duarte reitera que pretende dar continuidade na pesquisa sobre bioplástico, orientando outros alunos. “É um primeiro passo. Agora precisamos saber se os produtos que esse bioplástico é capaz de criar podem se inserir em nosso dia a dia. Será que ele vai servir para criar uma sacola para o supermercado? Ou como proteção para embalagens de produtos alimentares? Vai servir como medicamento para proteção de um machucado, como uma gaze? Então a gente vai continuar pesquisando e fazendo mais testes em várias linhas para saber onde esse produto vai se inserir melhor no dia a dia das pessoas”, afirmou o professor.

José Thomaz de Carvalho também está traçando os próximos passos de suas futuras pesquisas. A ideia é transformar o bioplástico em uma espécie de gaze capaz de reter antibióticos para o tratamento de machucados e queimaduras. Para isso, o pesquisador alega que precisará de mais cientistas para o ajudar com os processos biomedicinais. “A ideia de fazer um bioplástico orgânico é que ele não teria nenhum produto químico, então ele não colocaria em risco nenhum paciente. Se você faz um curativo onde se consegue trazer para a pessoa um conforto, revoluciona”, finalizou o pesquisador.

Texto: Matheus Mendonça, bolsista da CCS

Fotos: José Thomaz de Carvalho (imagens retiradas da tese de doutorado)

Edição e publicação: Fernanda Barbosa, jornalista e coordenadora da CCS/UFRRJ