Vários são os institutos de normalização no campo de materiais biodegradáveis, alguns desses são: American Society for Testing and Materials – ASTM, Comité Européen de Normalisation (European Committee for Standardization) – CEN, Deutsches Institut für Normung eV – DIN, International Organization for Standardization – ISO, Japanese Institute for Standardization – JIS e Organisation for Economic Cooperation and Development – OECD. Todos eles têm proposto vários métodos de análise e acompanhamento da biodegradação dos polímeros, basicamente os ensaios de biodegradabilidade fazem com que as amostras dos polímeros em questão sejam expostas a micro-organismos por meio do uso de compostos em ambientes aeróbicos e anaeróbicos. Estes compostos, essencialmente, possuem uma série de fungos e bactérias, que produzem enzimas como lípases, invertases, lactases, entre outras que utilizam os polímeros como nutrientes.

Dentre os métodos usados, diferentes parâmetros de medição podem ser utilizados para quantificar a biodegradabilidade das amostras, entre eles encontra-se o crescimento de colônia de fungos e bactérias (baseado na norma ASTM G-21 e G-22), consumo de O2 (ISO 14851:1999), produção de CO2 (ISO 14852:1999 e ISO 14855:1999) e perda de massa (ASTM G 160–03). Outra variável para definir o método de avaliação de biodegradabilidade que deve ser usada é o meio em que o material será avaliado. Normalmente, existe uma tendência a avaliar a biodegradabilidade dos polímeros em meio sólido, mas também existem diversas normas que fazem essa avaliação em meio líquido, como água (ISO 14851-1999, ISO 14852-1999, ISSO/DIS 14953-1999 e JIS K6951-2000), água do mar (ASTM D6691-01, D 6692-01), resíduo de sistema de tratamento de água – lodo ativado (ASTM D5271-02, JIS K6950-2000) e diretamente em lodos (ASTM D5210-92).

Diferentemente dos plásticos convencionais, os polímeros biodegradáveis quando em contato com o solo ou um composto (processo de compostagem) são mineralizados por meio da ação de micro-organismos. Algumas das normas descritas anteriormente apenas avaliam a biodegradabilidade dos polímeros, contudo, não avaliam o efeito ecotoxicológico gerado pelos produtos dessa mineralização. Os procedimentos usados para avaliar esse efeito podem ser conduzidos durante todo o processo de avaliação da biodegradabilidade, ou apenas no final do teste. Esses testes normalmente avaliam não só a qualidade final do composto gerado após o processo de compostagem (DIN 54900-1997) como também a germinação e o crescimento de plantas no solo ou no composto (ASTM D6002-1996, EN 13432-2001, OECD 208, ISO 11269-1 e 11269-2).

Vários outros tipos de testes podem ser encontrados na literatura especializada [55-63], porém, apesar da diversidade dos testes, muitas dúvidas ainda permanecem. Dependendo da aplicabilidade final do produto, um determinado teste deve ser escolhido, ou seja, a simulação da biodegradabilidade do produto deve ser feita em condições reais de uso e descarte.

O fenômeno da evolução do mercado mundial de polímeros biodegradáveis quando comparado com os polímeros convencionais é relativamente recente. O consumo mundial de polímeros biodegradáveis tem aumentado de 14 milhões de kg em 1996 para cerca de 68 milhões de kg em 2000 [64], e vem crescendo numa taxa anual de cerca de 20%, porém ainda representa apenas 0,1% da produção mundial de plástico [65]. No início dos anos 70, a indústria iniciou o desenvolvimento dos plásticos biodegradáveis, contudo, sérios problemas de eficácia, legislação e restrição de aplicações acarretaram numa desaceleração na produção destes tipos de polímeros. Esses problemas se estenderam nos anos 80 até que as indústrias nos EUA e Europa iniciassem a produção de polímeros completamente biodegradáveis e que também apresentassem boas propriedades. Um exemplo é a ICI do Reino Unido, que em 1981 iniciou a comercialização dos polímeros BIOPOLTM (PHB e PHBV), sendo que hoje a produção desses produtos é feita pela Monsanto [65]. Um dos fatos mais importantes para o crescimento do mercado de plásticos biodegradáveis foi a criação da Cargill Dow Polymers pela Dow Chemical e Cargill nos anos 90. A Cargill iniciou sua produção com o PLA em escala semicomercial, produzindo 4.500 toneladas por planta em Minnesota nos EUA em 1994, e no final de 1997 esta produção já havia aumentado para 140 mil toneladas em Nebraska nos EUA [65].

Uma empresa de consultoria da China acredita que a produção de polímeros biodegradáveis obtidos de fontes renováveis acarretará numa redução do consumo de petróleo entre 15% e 20% em 2025, em virtude das melhorias em suas propriedades e da abertura de novos campos de aplicação, como nas áreas automotiva, medicinal e eletrônica [66].

Diferentemente do PHB, amido e PLA, os quais são derivados primariamente de matérias-primas agrícolas renováveis, no final dos anos 90 um grande número de companhias introduziu polímeros biodegradáveis derivados de matéria-prima petroquímica. Participam desta lista a DuPont’s BiomaxÒ, Eastman’s Eastar Bio copolyester e BASF’s EcoflexÒ. Estes polímeros oferecem uma melhora em propriedades e ao mesmo tempo apresentam-se com baixo custo, já que são produzidos por matéria-prima de commodity, como ácido adípico e dimetil tereftálico [65]. Porém, alguns ambientalistas não estão de acordo com essa tecnologia, porque, apesar de se produzir polímeros biodegradáveis, utiliza-se matéria-prima não-renovável.

Os Estados Unidos da América acreditam que haverá um crescimento de 10% no uso de derivados de plantas de fontes renováveis como base química para diversas utilidades até 2020, e este número aumentará para 50% em 2050 [67].

O mecanismo de biodegradação, exemplos de polímeros biodegradáveis, normas que estabelecem procedimento de avaliação da biodegradabilidade e uma visão sucinta do mercado mundial de plásticos biodegradáveis foram apresentados nesse artigo. A todo o momento a comunidade mundial é vista diante de discussões sobre o uso de PBs, a fim de esclarecer se esses são a solução para a poluição ambiental e escassez de fonte de matéria-prima não-renovável. Do ponto de vista sobre a escassez de matéria-prima não-renovável, como o petróleo, sabe-se que a produção de plásticos no mundo consome apenas cerca de 4% do petróleo. Desta forma, a contínua produção de polímeros obtidos do petróleo não será a principal vilã do esgotamento dessa matéria-prima, como normalmente as pessoas acreditam. Contudo, este fato não justifica que esses polímeros sejam subaproveitados com apenas uma única utilização, desperdiçando a energia contida em todo o seu processo de obtenção (síntese) e processamento. A melhor saída para esses casos é que esses materiais sejam reciclados, retornando a comunidade na forma de produtos ou de energia.

No caso dos polímeros biodegradáveis, incluindo os obtidos de fontes renováveis ou não, primeiramente há a necessidade de avaliar o tipo de aplicação que se pretende atender. Sacolas plásticas, materiais para sutura médica, filmes para recobrimento de plantações, materiais descartáveis no geral, são casos em que se prevê um único uso, situações concretas para utilização de PBs, principalmente aqueles obtidos de fontes renováveis. Porém, sabe-se que o processo de biodegradação depende de vários fatores, e que este só ocorrerá em situações bem específicas. Ou seja, o crescimento da produção de PBs terá que ser acompanhado pelo aumento da infraestrutura de coleta e descarte de resíduos sólidos, senão muitos dos PBs descartados nunca irão se decompor nem voltar ao ciclo de “carbono”, tornando-se vilões idênticos aos polímeros convencionais no que diz respeito à poluição ambiental e volume em aterros sanitários. Este é um fato bastante preocupante, porque a grande maioria das cidades brasileiras não possui um sistema efetivo de gerenciamento de resíduos sólidos, nem se tem à disposição um grande número de usinas de compostagem.

No início deste artigo, comentou-se sobre a Era dos Polímeros. Num momento não muito distante, poderá ser mencionado que o mundo no final do século 20 começou a ser invadido pela Era dos Polímeros Biodegradáveis, inicialmente graças ao apelo ambiental e posteriormente pelo desenvolvimento tecnológico na área de síntese e processamento desses tipos de polímeros. A população em geral, a comunidade acadêmica e as indústrias terão que se adaptar e conviver com os plásticos biodegradáveis, além de rever os conceitos relativos a eles, porque num futuro muito próximo a presença destes poderá ser não só uma saída para a diminuição do acúmulo de material plástico em lixões, mas também uma alternativa de substituição dos plásticos não-biodegradáveis obtidos por fontes não-renováveis.

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