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Pesquisadores da USP desenvolvem novo plástico biodegradável

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O Grupo de Estudos em Engenharia de Processos (Ge²P), da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq/USP), e o Laboratório de Engenharia de Alimentos (LEA), da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), estabeleceram uma parceria que resultou na produção de um novo plástico biodegradável.

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Segundo os pesquisadores, o material, que tem origem no amido de mandioca, apresenta propriedades melhores que o tradicional, que possibilitarão outras aplicações e melhores resultados. “A busca por alternativas renováveis para a produção de plásticos biodegradáveis é crescente, sendo foco do estudo de diversos grupos de universidades no mundo inteiro”, salienta o coordenador do Ge²P, professor Pedro Esteves Duarte Augusto.

“Uma das possíveis matérias primas para a produção desses plásticos é o amido, ingrediente natural obtido de vegetais como milho, mandioca, batata e arroz, entre outros”, completa o docente.

Parceria


De acordo com o professor, a união de esforços entre os laboratórios ocorreu porque a produção de plásticos a partir de amidos tem sido explorada há 15 anos pelo grupo da professora Carmen Cecilia Tadini, da Poli e do Food Research Center (FoRC), um dos centros de pesquisa apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do estado de São Paulo (Fapesp).

O docente destacou que, embora o grupo já tenha desenvolvido trabalhos com as tecnologias de ultrassom e irradiação, os estudos com modificação de amidos com ozônio têm resultado em diversas aplicações, como a melhoria da expansão no forno e impressão 3D.

Com isso, o desenvolvimento do projeto em parceria com a Poli conseguiu unir uma demanda às experiências dos grupos envolvidos. A pesquisadora boliviana e engenheira química e de alimentos Carla Ivonne La Fuente Arias é o elo dessa união. A profissional desenvolve o pós-goutorado no Ge²P, em parceria com o LEA e com bolsa da Fapesp. “O professor Pedro fez parte da minha banca de qualificação no doutorado e, a partir de então, teve início essa aproximação que hoje se consolida no pós-doc”, enfatiza.

Carla Ivonne La Fuente Arias conta que o aspecto inovador do projeto consiste na modificação do amido de mandioca a partir da ozonização para a produção de filmes. “Trata-se de uma tecnologia verde, amigável com o ambiente. O foco é modificá-lo com o ozônio de maneira a melhorar suas propriedades na forma nativa. Produzimos assim esse plástico biodegradável e, mesmo ainda na etapa inicial, já obtivemos produto de boa qualidade. A próxima etapa, a ser executada na Poli, é a produção em escala semi-industrial”, diz a pesquisadora.

Etapas


Para a concretização do projeto, são realizadas na Esalq as etapas de ozonização, secagem e caracterização das amostras de amido. Na sequência, a cientista leva o material até a Escola Politécnica para preparar e caracterizar o plástico biodegradável.

Entre os benefícios do novo produto estão maior resistência, transparência e permeabilidade. “O processamento dos amidos com ozônio permitiu a obtenção de filmes plásticos mais resistentes e homogêneos, com diferente interação com a água e, em alguns casos, melhor transparência”, explica a engenheira química e de alimentos.

“Essas são características de grande interesse industrial, demonstrando como a tecnologia de ozônio pode ser útil para a fabricação de plásticos biodegradáveis com propriedades melhores do que utilizando apenas o amido nativo”, detalha.

Aplicações


Carla Ivonne La Fuente Arias lembra que o produto deverá ser utilizado no mercado de várias formas. “As aplicações são inúmeras, já que embalagens mais resistentes e transparentes são desejáveis em grande parte das aplicações”, afirma.

Um pedido de patente já foi depositado, com vistas à transferência de tecnologia para a indústria. Os resultados obtidos a partir desse estudo foram apresentados no artigo científico Ozonation of cassava starch to produce biodegradable films, publicado na revista International Journal of Biological Macromolecules.

O trabalho teve, ainda, a participação das pesquisadoras Andressa de Souza, Bianca Maniglia e Nanci Castanha, com financiamento pela Fapesp e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), além de bolsas da Fapesp, CNPq e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).