O que são bioplásticos e quais as suas características?

O termo bioplástico popularizou-se nas últimas quatro décadas e designa, atualmente, três tipos de polímeros: os que têm por base matérias-primas biológicas renováveis, os que são biodegradáveis e os que juntam as duas características. Esta designação de bioplásticos surge em contraponto aos polímeros ou plásticos convencionais, derivados do petróleo (recurso natural não renovável) e que podem demorar centenas de anos a decompor-se.

Nos anos 80, a indústria começou por recorrer a plantas ricas em hidratos de carbono (amidos), como o milho ou a cana-de-açúcar, as chamadas culturas alimentares ou matérias-primas de primeira geração e foram estas a incorporar os primeiros bioplásticos. Atualmente, são alvo de pesquisa e utilização as culturas não alimentares (matérias-primas de segunda e terceira geração) – como, por exemplo, a celulose ou as algas -, com vista à produção de materiais bioplásticos. As tecnologias estão hoje focadas em subprodutos agrícolas e florestais que não concorrem com os alimentos e que geram grandes quantidades de resíduos celulósicos, como cascas ou palhas, para a produção de biopolímeros.

Quanto à biodegradação, ela não depende da fonte da matéria-prima, mas da estrutura química do polímero. A biodegradação é “um processo mediante o qual o material se desintegra e é decomposto por microrganismos em compostos que existem na natureza, como o CO₂, a água e a biomassa”, define a Comissão Europeia, adiantando que a biodegração pode ser melhorada pela compostagem, que cria condições favoráveis à decomposição (arejamento, por exemplo). A biodegradação de diferentes materiais varia em função das condições e pode implicar diferentes períodos de tempo, pelo que mesmo os plásticos rotulados como biodegradáveis só o são em condições ambientais específicas e em períodos de tempo que podem variar.

O termo bioplástico designa, assim, materiais com diferentes características, tanto nas matérias-primas que lhe dão origem como no seu perfil de biodegradação, o que significa que nem todos os bioplásticos têm origem em materiais biológicos e nem todos têm a mesma capacidade de se degradar na natureza.

Para tornar mais fácil a distinção entre os diferentes materiais que integram esta vasta família dos bioplásticos, de acordo com a segmentação feita pela associação European Bioplastics, podemos dividi-los em três grandes grupos, além dos plásticos convencionais derivados do petróleo:

Fonte: Bioplásticos compostáveis na economia circular e European Bioplastics

1. Bioplástico não biodegradável de matéria-prima (total ou parcialmente) renovável

Há duas tipologias de bioplásticos nesta secção:

I. os que derivam total ou parcialmente de matérias-primas renováveis (bioetanol da cana-de-açúcar, por exemplo) e cuja estrutura química é similar aos plásticos convencionais, como o polietileno verde (PE Verde), o policloreto de vinil verde (PVC Verde) ou polipropileno verde (PP Verde). Neste caso, os materiais de origem são preparados para transformação nos mesmos equipamentos industriais que processam os plásticos derivados do petróleo (sem necessidade de adaptações). A sua degradação é muito lenta (similar à do plástico tradicional), pelo que estes bioplásticos não são considerados biodegradáveis. O seu benefício face aos plásticos convencionais relaciona-se com os menores impactes ambientais pela matéria-prima ser biológica e não de origem fóssil.

II. os chamados polímeros técnicos ou de alto desempenho, não biodegradáveis de base biológica, onde se incluem poliésteres e poliamidas (nylon), entre outros, usados em aplicações que vão dos têxteis aos revestimentos. A durabilidade é um requisito, pelo que a biodegradação não é uma propriedade procurada.

2. Bioplástico biodegradável e de matérias-primas renováveis

São os que derivam de materiais orgânicos, renováveis e que se degradam naturalmente no solo, água e estruturas de compostagem. Degradam-se, inclusive, no organismo humano, onde são absorvidos pelo metabolismo.

Englobam polímeros como poliácido láctico (PLA), polihidroxialcanoato (PHA) e compostos de amido.

Por exemplo, o poliácido láctico é usado em aplicações muito diversas, desde a medicina – é um dos componentes do fio de sutura – às embalagens. Em condições propícias, degrada-se naturalmente em cerca de dois anos.

3. Bioplástico biodegradável, de matérias-primas fósseis

Apesar de terem na sua origem materiais fósseis, são biodegradáveis. São um pequeno grupo de materiais e são usados maioritariamente em conjunto com biomateriais, como os amidos e as celuloses, e com aditivos que melhoraram a sua biodegradação e as suas propriedades mecânicas. São produzidos, maioritariamente, através de processos existentes na petroquímica. Este grupo engloba, por exemplo, o polibutileno adipato co-tereflalato (PBAT) e a policaprolactona (PCL).