The large usar of plastics has actually generated naquela waste deposit problem. Today plástico wastes stand for 20% in intervalo of the total waste in the municipal landfills. To solve the disposal trouble of plastics methods have actually been employed such together incineration, recycling, landfill disposal, biodegradation and the use of biodegradable polymers. Incineration of plástico wastes provokes contamination due to a production the poisonous gases. Recycling is important to reduce último costs of plástico materials, yet is not enough in cara a cara of the amount that discarded plastic. In landfills plastic wastes stay undegraded for a long time, bring about space e pollution problems. Biodegradation is naquela feasible an approach to treat part plastics, but intensive pesquisar is vital to find conditions ao the action of microorganisms. All of these methods are important e the practical application the each one depends on ns type and amount of the plástico wastes and the ecological conditions. Therefore, naquela great transaction of pesquisar has focused on emerging biodegradable plastics and its application since it is an essential way ao minimizing ns effect of the large tom of plástico waste discarded in the world.

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biodegradable polymers; plástico waste; biodegradation


biodegradable polymers; plástico waste; biodegradation


DIVULGAÇÃO

Polímeros biodegradáveis – uma solução parcial para decrescente a cardeais dos lixo plásticos

Biodegradable polymers – naquela partial way porque o decreasing a amount of plástico waste

Sandra Mara Martins Franchetti* * e-mail: samaramf
rc.unesp.br ; José carlos Marconato

Departamento de bioquímica e Microbiologia, Universidade estado Paulista "Júlio de empregado Filho", CP 199, 13506-900 Rio óbvio - SP, Brasil

ABSTRACT

a large usar of plastics has actually generated a waste deposit problem. Today plastic wastes stand for 20% in intervalo of the bruta waste in the municipal landfills. Come solve ns disposal difficulty of plastics methods have actually been to work such together incineration, recycling, landfill disposal, biodegradation and the use of biodegradable polymers. Incineration of plástico wastes provokes pollution due to ns production that poisonous gases. Recycling is crucial to reduce último costs of plastic materials, but is not enough in face of the amount that discarded plastic. In landfills plástico wastes remain undegraded for a long time, leading to space e pollution problems. Biodegradation is naquela feasible method to treat some plastics, but intensive pesquisar is vital to discover conditions ao the action of microorganisms. Tudo of these methods estão important e the practical application the each 1 depends on a type and amount that the plastic wastes and the ecological conditions. Therefore, der great transaction of research has focused on arising biodegradable plastics e its application because it is an important way for minimizing the effect of a large volume of plástico waste discarded in a world.

Keywords: biodegradable polymers; plástico waste; biodegradation.

INTRODUÇÃO

Até pequena tempo atrás era importante procurando por materiais por vez acrescido duráveis porque o utilização diário no mercado e debaixo estes estaria os plásticos, abranger grande placas de aplicações, devido naquela suas propriedades, versatilidade de uso e preço1. Gostar o uso a partir de plásticos vem aumentar muito enquanto mundo tudo de (mais de 100 milhões de pessoas de t/ano de plásticos produzidos)2, conseqüentemente é compridas a quantidade de desperdício plásticos descartados no meio ambiente, disto é, 20% a partir de volume total3-5. Os plásticos sintéticos, materiais formação de macromoléculas, é polímeros (do grego: poli-muitos, meros-partes, unidades), são grandemente resistentes à depressão natural, quando descartados durante meio ambiente, dental é, em aterros ou lixões municipais, daí seu acúmulo para vez acrescido crescente6,7. O consumo de plásticos every capita no decorrer mundo denominações de 19 kg8, presente que nós EUA denominada de 80 kg, na euripo 60 kg9 e na Índia 2 kg9. Os plásticos mais utilizados na vida diária, desde 1940, têm fixo polietileno (PE), polipropileno (PP), poliestireno (PS), poli(tereftalato de etileno) (PET) e poli(cloreto de vinila) (PVC) que, apesar do avançar no processamento e fabricação, geram dois tamanho problemas: ministérios uso de a fonte não-renovável (como ministérios petróleo) para aquisição de deles matéria-prima e a grande cardeais de resíduos criar para descarte10. Além disso, é sabido que muitos plásticos exigem acrescido de 100 anos para degradação total, considerando que sua alta massa molar médio e hidrofobicidade dificultam a enredo dos micróbio e de suas enzimas na superfície do polímero11,12.

Para tendências de muito resíduo plástico tem duro empregadas, usualmente, 4 tipos de estratégias:

Incineração

Este processo é um presente a conducente de diminuindo rapidamente ministérios volume de coisas descartado, em período 80%. Apesar disto, a incineração algum é um comportamento recomendável, em débito ao máximo custo são de fornos de aquecendo e da poluição, produzida pela liberação de item tóxicos. No circunstancias do PVC, em particular, quando incinerado janela para a atmosfera HCl que, acumulado na atmosfera úmida, pode outono como chuva ácida13.

Reciclagem

É um comportamento viável de reaproveitamento de resíduos plásticos, através fusão e transformação destas resíduos em outros ingrediente utilizáveis comercialmente. Este método ele apresenta como vantagens a redução da cardeais de resíduos sólidos, naquela economia de matéria-prima e energia, o aumentar da vida útil a partir de lixões e um altamente rendimento dá processo14. A reciclagem de plásticos contém um grande trabalho prévio de separação, demarcação e limpeza são de recipientes. Mas assim, o material reciclado é cerca de 50% mais barato que emprego polímero virgem. No mundo, abrangendo 20% a partir de plásticos elas reciclado8. Durante Brasil, der reciclagem vem crescimento em volume e cada vez mais a diversidade e qualidade a partir de produtos reciclados15.

Aterros sanitários

São usado para der disposição de toneladas de plásticos em locais afastados da vizinhança e preparados para acondicionar o compridas volume de problema plástica, que ficará tantos, muito tempo exposta ou será utilizada ao queima e geração de energia (reciclagem térmica)10. Período 14 milhões de t de desperdício plásticos/ano eles são descartadas em aterros banheiro e acrescido de 100.000 t/ano elas descartadas no mar2.

Biodegradação

É um processo que consiste na alteração física alternativa química, causada pela movimento de microrganismos, sob correto condições de calor, umidade, luz, oxigênio e nutrientes orgânicos e água com gás adequados10. Segundo Flemming16, que que utiliza ministérios termo biodegradação e sim, biodeterioração de material poliméricos, esta é causada através dos microrganismos o que colonizam sua superfície, formando biofilmes, que consistem de microorganismos embebidos em uma quartel general de biopolímeros excretados por eles que, em contato com os polímeros, causa raiz mudanças estruturais e/ou morfológicas. Naquela biodegradação pode ser facilitada por aplicativo de jurídico prévios de brilhando (UV) e/ou cordialidade na matriz polimérica17. Der presença de conexão hidrolisáveis alternativa oxidáveis na cadeia, ns estereoconfiguração correta, um balanço entre hidrofobicidade e hidrofilicidade e uma certa flexilbilidade conformacional são fatores que contribuir para a biodegradação do polímero3. Através depender de muito de fatores, os testes de biodegradabilidade são de difícil padronização18.

Outra método de ajuda a decrescente a cardeais de lixo plásticos persistentes no meio ambiente, capaz o trabalho de polímeros biodegradáveis.

Polímeros biodegradáveis

Estes polímeros são material degradáveis, em eu imploro seu perdão a degradação resulta primariamente da enredo de microrganismos, tais como fungos, micróbio e algas de ocorrência natural, gerando CO2, CH4, componentes celular e de outros produtos, segundo encontrado pela "American Standard porque o Testing and Methods" (ASTM-D-833)11,19. Alternativa de outro modo, são materiais que se degradam em dióxido de carbono, agua e biomassa, como resultados da trabalhar de organimos vivos ou enzimas12.

Descobertos há período 10 anos, os plásticos biodegradáveis, ~ denominados plásticos biológicos alternativa bioplásticos2, hoje mas têm uma juntando-se mínima enquanto mercado internacional20. Apesar da ajuda de sua formulários quanto à preservação dá meio ambiente, os plásticos biológicos são acrescido caros, e têm aplicações adicionar limitadas o que os sintéticos, através dos serem guardada flexíveis21. Em meados da década de 90, iniciou-se no brasil o desenvolvimento de uma tecnologia para fabricação de plásticos biodegradáveis empregando como matéria-prima derivativos da cana-de-açúcar, a partir de um projeto cooperativo desenvolvido pelo IPT, Copersucar e universidade de são Paulo. Isto parceria, iniciou-se um estudo, abranger os polímeros da família são de poli(hidroxialcanoatos) (PHAs), o que podem está dentro produzidos por bactérias em biorreatores a partir de açúcares. Tal polímeros possuem caraterísticas semelhantes às dos plásticos petroquímicos, abranger a vantagem de poderem estar biodegradados através dos microrganismos dons no bonito ambiente, em eu gosto espaço de tempo, depois de ~ o descarte21. O gorjeta representante no PHAs é o poli(b-hidroxibutirato) (PHB), semelhante ~ por polímero sintético, polipropileno (PP), em apresentou físicas e mecânicas21.

O interesse pela estes polímeros tem crescido muito nós últimos tempos, no mundo todo. Contudo disto, o alto custo de sua produção ainda é uma grande desvantagem em relação vir polímeros convencionais, basta comparado o despesa de produção a partir de PHB valioso a us$ 2.65/kg porque o uma planta de 100.000 t/ano, com uso de sacarose como substrato, alcançar o valioso do polipropileno us$ 1.00/kg22,23. Outras estimada preliminares atualmente um preço de produzir de US$5.85/kg para uma fábrica de 30.000 t/ano24,25. O custos dos PHAs, usado A. Eutrophus excluir de $ 16/kg, isto denominada 18 vezes mais que emprego polipropileno2. Com E. Coli ministérios preço isso pode ser reduzido a US$4/kg, um custo se assemelha a ingrediente plásticos biodegradáveis, tais como o poli(ácido lático) (PLA) e der poli(e-caprolactona) (PCL). Naquela produção de PHB demanda 3 quilograma de sacarose/kg final são de produto, sendo eu imploro seu perdão o despesa do açúcar representa 29% do custo final do produto (sem considerado taxas)23, portanto, o preço médio de produção a partir de PHB diferente em função dá tipo de açúcar empregado, do preço do açúcar, dá microrganismo usado e da planta, planta de produção23.

Os polímeros biodegradáveis podem estar agrupados em duas classes principais21: natural e sintéticos

POLÍMEROS BIODEGRADÁVEIS NATURAIS

Polímeros formados no o bicicleta de desenvolve de criatura vivos são, então, é polímeros naturais. Deles síntese envolve, geralmente, reação catalisadas através enzimas e reação de crescimento de cadeia a começar de monômeros ativados, o que são formação dentro das células por processos metabólicos complexos.

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Polissacarídeos

Os básico polissacarídeos de interesse anúncio são celulose e amido, havendo uma atenção especial ~ por carboidratos adicionar complexos: quitosanas, quitinas e xantanas21. Comparando-se as estruturas de alguns destes polímeros, verifica-se que são formados através dos unidades básicas de glicose, ligadas gostar anéis de grupos acetais (aldeído e álcool) e, portanto, com grande cardeais de grupos hidroxilas (alta hidrofilicidade). Der celulose denominações um polissacarídeo educado de unidade de glicose (Figura 1), presente em madeira, divisões e algodão. Os de outros polissacarídeos têm estrutura parecido à da celulose: quitina - denominações uma molécula complicado encontrada nos crustáceos: caranguejos, siris, lagostas, camarões. ~ existe em insetos, fungos, cogumelos e minhocas; quitosana - polímero incorridos da quitina, usado em aplicações médicas e em programas de derrota de peso. Tem significativa compatibilidade alcançar tecidos vivo e melhora a cicatrização de ferimentos; xantana – polímero comercial hifrofílico, grandemente utilizado como espessante e estabilizante, em cosméticos e alimentos e como cápsulas de liberação ao controle de drogas26,27.