Essa abordagem tem recebido esforços consideráveis, com o objetivo de desenvolver polímeros degradáveis ou recicláveis a partir de material vegetal não comestível, conhecido como "biomassa lignocelulósica".

Cientistas suíços agora desenvolveram com sucesso um plástico derivado de biomassa, semelhante ao PET (polietileno tereftalato) usado em garrafas e embalagens, e que atende aos critérios para substituir vários plásticos atuais, além de ser mais ecológico.

"Essencialmente nós apenas 'cozinhamos' madeira ou outro material vegetal não comestível, como resíduos agrícolas, em produtos químicos baratos para produzir o precursor do plástico em uma única etapa," disse o professor Jeremy Luterbacher, da Escola Politécnica Federal de Lausanne (EPFL). "Ao manter a estrutura do açúcar intacta, dentro da estrutura molecular do plástico, a química é muito mais simples do que as alternativas atuais."

Química simplificada

A técnica é baseada em uma descoberta que Luterbacher e seus colegas publicaram em 2016, onde a adição de um aldeído pode estabilizar certas frações do material vegetal e evitar sua destruição durante a extração.

Ao reaproveitar e redirecionar essa química, os pesquisadores conseguiram reconstruir um novo produto químico de base biológica que serve como um precursor para a fabricação de plásticos de alta qualidade.

"Usando um aldeído diferente - ácido glioxílico em vez de formaldeído - nós podemos simplesmente grampear grupos 'pegajosos' em ambos os lados das moléculas de açúcar, o que permite que eles atuem como blocos de construção de plástico," detalhou o pesquisador Lorenz Manker. "Ao usar esta técnica simples, podemos converter até 25% do peso do lixo agrícola, ou 95% do açúcar purificado, em plástico."

Esquema de síntese do bioPET.
[Imagem: Lorenz P. Manker et al. - 10.1038/s41557-022-00974-5]

Fácil de fabricar e de reciclar

As propriedades dos plásticos produzidos pela equipe podem permitir que eles sejam usados em aplicações que vão desde embalagens e têxteis até medicamentos e eletrônicos.

Ainda que em escala de laboratório, os pesquisadores já sintetizaram filmes de embalagem, fibras que podem ser transformadas em roupas ou outros tecidos e filamentos para impressão 3D, tudo usando seus bioplásticos.

"O plástico tem propriedades muito interessantes, principalmente para aplicações como embalagens de alimentos," disse Luterbacher. "E o que torna este plástico único é a presença da estrutura de açúcar intacta. Isso o torna incrivelmente fácil de fabricar porque você não precisa modificar o que a natureza lhe dá, e simples de degradar porque ele pode voltar a uma molécula que já é abundante na natureza."

Bibliografia:

Artigo: Sustainable polyesters via direct functionalization of lignocellulosic sugars.
Autores: Lorenz P. Manker, Graham R. Dick, Adrien Demongeot, Maxime A. Hedou, Christèle Rayroud, Thibault Rambert, Marie J. Jones, Irina Sulaeva, Mariella Vieli, Yves Leterrier, Antje Potthast, François Maréchal, Véronique Michaud, Harm-Anton Klok, Jeremy S. Luterbacher
Revista: Nature Chemistry
DOI: 10.1038/s41557-022-00974-5

Fonte: Redação com Site Inovação Tecnológica

Imagem do destque: Uma "folha" impressa em 3D feita com o novo bioplástico de Alain Herzog (EPFL)]