Polimeros biodegradáveis

Nos Estados Unidos da América é despejado mais de 160 milhões de toneladas anuais de lixo sólido no meio ambiente. Dessa massa total, 7% correspondem a plásticos, o que em volume equivale à quantia de 30%. Cada habitante norte-americano descarta 70 kg de lixo plástico por ano. Na Europa são 38 kg anuais e no Brasil algo da ordem de 10 kg anuais por habitante. Na cidade de São Paulo, são produzidos 12.000 ton/dia de lixo, dos quais, cerca de 10% é constituído de material plástico. Os problemas decorrentes da poluição ambiental gerada pelo lixo plástico têm levado a comunidade científica a refletir sobre possíveis alternativas para o problema. Para o gerenciamento do lixo plástico produzido em sociedade, a biodegradação é uma das alternativas que tem sido proposta.
A biodegradação consiste na degradação dos materiais poliméricos através da ação de organismos vivos. Segundo estabelecido pela American Standard for Testing and Methods (ASTM-D-883), polímeros biodegradáveis são polímeros degradáveis nos quais a degradação resulta primariamente da ação de microorganismos tais como bactérias, fungos e algas de ocorrência natural. Em geral, derivam desse processo CO2, CH4, componentes celulares microbianos e outros produtos.
O interesse em polímeros biodegradáveis tem crescido muito nos últimos anos, em nível mundial. Apesar disso, o alto custo de produção dos biodegradáveis em comparação aos plásticos convencionais ainda tem se constituído num problema para ser resolvido. A título de exemplificação, o polietileno apresenta um custo de produção médio da ordem de 0.9 a 1 US$/kg, ao passo que os polímeros biodegradáveis apresentam um custo médio de produção na faixa de 5 a 8 US$/kg. A maioria dos compostos de alta massa molar que apresentam biodegradabilidade são poliésteres. Estes são polímeros contendo grupos funcionais ésteres em suas estruturas, que são facilmente atacadas por fungos através de hidrólise.
Os poliésteres podem oferecer uma grande variedade de propriedades, desde plásticos rígidos altamente cristalinos a polímeros dúcteis. As propriedades terapêuticas descobertas em certos poliésteres possibilitaram sua produção em escala industrial, principalmente na forma de fios para suturas e cápsulas de comprimidos. Entre os polímeros biodegradáveis o mais conhecido é o poli-b-(hidroxibutirato) (PHB). Sua produção em grande escala acontece por um processo de fermentação bacteriana, sendo ainda um processo relativamente caro.

Poli-b-(hidroxibutirato) (PHB)

O poli-(e-caprolactona) (PCL) também tem sido estudado como substrato para biodegradação e como matriz em sistemas de liberação de drogas. O PCL é geralmente preparado pela abertura do anel de polimerização do e-caprolactona. O PHB-V é um copolímero do hidroxibutirato com segmentos aleatórios de hidroxivalerato. Assim como no caso do PHB, o processo de produção do PHB-V é bacteriana. A concentração de valerato no copolímero pode causar uma variação tempo de degradação, de algumas semanas a vários anos.Além da estrutura química dos polímeros, há outros fatores que também influenciam a velocidade de degradação, como morfologia, cristalinidade, etc.

Fonte:Avaliação da Biodegradação de Poli-b-(Hidroxibutirato), Poli-b-(Hidroxibutirato-co-valerato) e Poli-e-(caprolactona) em Solo Compostado Derval S. Rosa, Queenie Siu Hang Chui Unidade Acadêmica da Área de Ciências Exatas e Tecnológicas,Universidade São Francisco ;Rubens Pantano Filho Universidade São Francisco e Pontifícia Universidade Católica de Campinas ; José Augusto M. Agnelli Departamento de Engenharia de Materiais, UFSCar

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