INTRODUÇÃO

 

A palavra plástico teve origem do grego plastikós ‘que serve para modelar. Essa definição é dada a materiais compostos por polímeros – que é a união de muitas macromoléculas, que por sua vez é a união de muitos monômeros. O polímero é produzido a partir de um processo químico denominado polimerização. Suas formas de classificação são referentes as propriedades mecânicas, moldagem, resistência ao calor, entre outros (PLASTIVIDA).

São chamados de termofixos ou termorrígidos aqueles que após endurecidos não podem ser remodelados com temperatura alguma, como por exemplo o Poliacetato de Etileno Vinil (EVA), que é bastante aplicado na produção de solados, entressolas e palmilhas (PLÁSTICO VIRTUAL, 2018). Termoplásticos podem ser aquecidos e resfriados diversas vezes e por isso podem ser modelados facilmente, tendo forma endurecida quando submetido a uma temperatura baixa e forma líquida quando submetido ao calor (PEVEDUTO, 2017). O Policloreto de Vinila (PVC) é um exemplo de termoplástico. Sua forma rígida é muito utilizada na fabricação de tubos para encanamento, já sua forma flexível é usada na produção de couro sintético, fraldas descartáveis, cortinas para chuveiros, entre outros (MUNDO EDUCAÇÃO).

Inúmeros são os problemas ambientais relacionados ao plástico proveniente de combustíveis fósseis. Um deles é o fato de que a fonte primária para o desenvolvimento do plástico comum não é renovável e a produção desenfreada dessa material causa séria riscos para o petróleo. A reciclagem, ou a falta dela, também é um fator preocupante, pois além de ser uma matéria-prima leve e, portanto, não ser rentável para as pessoas que trabalham em sua coleta, ainda há a falta de regularização para esses catadores, a não conscientização da população e a falta de incentivo político.

No Brasil, cerca de 80 milhões de toneladas de resíduos sólidos são dispostos indevidamente, deste total 40,5% tem destinação considerada correta em termos sanitários e ecológicos (ZANIN et al, 2004). Há meios existentes para reutilização desse material, porém é pouco requisitado. A reciclagem pouparia energia, matéria-prima e aumentaria a vida útil dos lugares onde são descartados.

Uma alternativa possível para a diminuição dos problemas gerados por esse material tão poluidor é a produção de bioplásticos, que segundo Queiroz e Collares-Queiroz (2009), são materiais que contém biopolímeros em porcentagem variável podendo ser moldados por ação de calor e de pressão, como as embalagens constituídas de polímeros biodegradáveis obtidos a partir de fontes renováveis, sendo, preferencialmente, também comestíveis, cuja utilização está condicionada as suas propriedades mecânicas e de barreira (COSTA, 2008).

O bioplástico contém características parecidas com a de um plástico advindo de combustíveis fosseis, porém, o primeiro é proveniente de fontes renováveis (BRASIL ESCOLA, 2017). Segundo informações que foram postadas no site Bioplásticos em 2016, deve-se ressaltar o fato de que nem todo bioplástico é biodegradável. Ser biodegradável exigiria que esse material pudesse ser descartado em qualquer local e em poucas semanas ele já não existiria mais.

Assim como o plástico comum, também existem diferentes tipos de bioplástico. Esses são alguns deles: polímeros de amido, polilactatos e polihidroxialcanoato. O citado inicialmente é obtido a partir de alimentos como mandioca, milho, arroz ou batata. O segundo é produzido pelo ácido láctico polimerizado – composto químico que possui função mista ácido carboxílico-álcool em sua cadeia. Já o PHA tem sua origem por meio de bactérias (BIOPLÁSTICOS, 2016).

Maurice Lemoine, pesquisador francês, descobriu em 1926 o primeiro bioplástico, a partir de uma bactéria chamada Bacillus megaterium, muito utilizada na agricultura e horticultura. Naquela época, a novidade foi totalmente ignorada, pois o petróleo – base para o plástico comum – era uma matéria-prima muito barata (PLÁSTICO TRANSFORMA). O bioplástico é produzido por biopolímeros de resíduos como amido de arroz, milho, soja, entre outros. Além disso, em sua produção não se utiliza combustíveis fósseis, prejudicando bem menos o meio ambiente (PENSAMENTO VERDE, 2014).

Nas últimas décadas houve um aumento enorme no consumo de produtos de plástico (G1, 2017). Isso se torna um problema, uma vez que sua matéria-prima não é renovável e é um material muito complicado para a degradação na natureza quando não eliminado corretamente.

Milhões de canudos são descartados diariamente nos EUA (BBC NEWS, 2018). Acredita-se que 4,4 bilhões de canudos sejam utilizados por ano no Reino Unido (KUADRO, 2018). Porém, de que forma um canudinho de plástico insignificante pode afetar o meio ambiente? O material é leve e pode facilmente chegar no mar, o que é um enorme problema, pois pode ser engolido por animais marinhos. Um canudo preso na narina de uma tartaruga viralizou nas redes sociais em 2015, chocando as pessoas com o modo como ela estava agoniada (CORREIO BRAZILIENSE BRASIL, 2018). Desse modo, a criação de um canudo à partir do bioplástico se torna uma alternativa muito útil, uma vez que não agride a natureza como o plástico comum.

2METODOLOGIA

O trabalho gira em torno de uma pesquisa experimental realizada em três etapas, sendo elas: a extração do amido do arroz, a produção do bioplástico e a análise dos bioplásticos que foram produzidos.

2.1Extração do amido

 

Teste 1: Foram pesados 260 gramas de arroz e 250 ml de água (proveta) e colocados em um liquidificador industrial para realização da trituração. Após isso, a mistura foi transferida para um béquer e mantido em refrigeração até se tornar uma solução bifásica, onde existe uma solução aquosa e o amido, por ser mais denso, depositou-se no fundo do recipiente. Foi realizada uma filtração com o sistema de filtração a vácuo para separar o amido da água e o que resultou dessa filtração foi colocado em uma placa de Petri e levado a estufa com uma temperatura de 105°C durante duas horas ou até a secagem completa. Após essa etapa o amido foi triturado com o auxílio do almofariz e pistilo.

Teste 2: O mesmo processo foi realizado até o momento em que a solução de amido e água foi colocada em refrigeração – neste teste utilizou-se uma assadeira, não um béquer. Após isso, aguardou-se dois dias para decantação do amido e a água foi retirada com o auxílio de uma pipeta de Pasteur. O recipiente foi levado à estufa a 105°C por duas horas e, novamente, triturou-se o amido até ficar em forma de pó.

2.2Produção do bioplástico

 

Teste 1: Para a produção do bioplástico foi utilizado 30 gramas do amido que foi extraído no teste 1 do tópico 2.1. Foi adicionado 500 ml de água e a mistura foi colocada em um béquer e mantida sob constante agitação com o auxílio de um bastão de vidro até se tornar uma solução homogênea. Foi levada ao bico de Bunsen (ainda sendo agitada) e enquanto isso foram adicionados 24 ml de glicerina e 2,4 ml de uma solução de HCl 1M. Permaneceu em aquecimento durante 30 minutos, ou até o ponto de fervura – formação de bolhas no fundo do béquer. Verificou-se o pH da solução com o auxílio de um pHmetro, e foram adicionadas gotas de NaOH até a solução ficar neutra. A mistura foi despejada em diferentes placas de Petri, todas elas com quantidades de solução diferentes – umas em camadas mais grossas, outras em camadas mais finas – e levadas à estufa durante 24 horas a uma temperatura de 50°C (MELO, N.V.S. et al, 2014).

Teste 2: Após a extração do amido do arroz, foram pesadas 7,5 gramas do mesmo e adicionado 50 ml de água destilada, 5 ml de glicerina e 3 ml de HCl 1M. A mistura foi mantida sob agitação constante e aquecida até adquirir uma textura viscosa. O pH foi alterado com o auxílio de um pHmetro e uma solução de NaOH até se tornar neutro. Após isso, a mistura foi transferida para placas de Petri e mantida na estufa por 72 horas à 50°C.

Teste 3: Foram pesados 5 gramas de amido e adicionados 40 ml de água destilada, 4 ml de glicerina 50% (v/v) e 6 ml de HCl 1M. Manteve-se a mistura sob agitação constante no banho-maria por 20 minutos. Adicionou-se entre 2 e 8 ml de NaOH para reduzir a viscosidade e então transferiu-se a mistura para placas de Petri deixando secar por 3 dias. O teste foi refeito com quantidades de amido, água e glicerina modificadas, sendo elas, respectivamente, 15 gramas, 150 ml e 20 ml.

Teste 4: Neste teste houve a tentativa de quebrar a molécula do amido com o auxílio do peróxido de hidrogênio. Para tal realização foram pesados 15 gramas de amido, adicionados 25 ml de água destilada e 7,5 ml de peróxido. Essa mistura foi agitada durante 30 minutos com o auxílio do agitador magnético e, após isso foram adicionados 12 ml de glicerina e 1,2 ml de HCl – durante essa última parte a mistura já estava em aquecimento. O pH foi alterado, até atingir a neutralidade então a solução foi colocada em placas de Petri e levadas a estufa a 50°C durante 2 dias.

Teste 5: Foram misturados 30 gramas de amido e 25 gramas de gelatina sabor morango. Adicionou-se a isso 10 ml de glicerina e 10 ml de vinagre e a solução foi agitada. Uma solução de gelatina foi feita, seguindo-se as instruções da embalagem. Metade dessa solução foi aquecida e a outra metade permaneceu em temperatura ambiente. Utilizou-se 10 ml da solução de gelatina fria e 10 ml do quente – elas foram adicionadas aos poucos e alternadamente à mistura. A mesma foi agitada com um bastão de vidro e depositada em algumas placas de Petri, que então foram levadas a estufa à 50°C durante 2 dias e outras permaneceram em descanso.

Teste 6: Pesou-se 17 gramas de amido e adicionaram-se 150 ml de água destilada, 35 ml de glicerina e 34 ml de vinagre. Essa mistura foi agitada constantemente enquanto estava em aquecimento, até a formação de uma pasta, o que levou, em média 5 minutos. Isso foi depositado em algumas placas de Petri, sendo que algumas foram levadas à estufa numa temperatura de 50°C durante 2 dias, e as outras foram mantidas dentro da capela para secar.

Teste 7: Foram pesados 17 gramas de amido de arroz e 12 gramas de gelatina e adicionados 35 ml de glicerina e 34 ml de vinagre. A mistura foi mantida em aquecimento durante 10 minutos e agitada até se tornar viscosa, após isso depositou-se a mesma em placas de Petri e estas foram mantidas, algumas fora da estufa até sua secagem completa e outras dentro a uma temperatura de 50°C.

Teste 8: Foram pesados 8 gramas de amido e 10 gramas de gelatina. Adicionou-se 100 ml de água destilada à gelatina. Após isso, a solução foi mantida em descanso por 1 hora e, ao término desse tempo, aquecida por 10 minutos a 70°C sobre agitação magnética. Adicionou-se 1 ml de glicerina à solução – a agitação deve ser constante, até a homogeneização completa da solução de gelatina. As quantidades de amido foram separadas em 3 gramas e 5 gramas e em ambas foram adicionadas 0,5 ml de glicerol e 100 ml de água destilada. Essas soluções foram aquecidas no bico de Bunsen até atingir a temperatura de 70°C e então separadas em proporções de 4:1, 1:1 e 1:4 que correspondem respectivamente a 10 ml de solução de gelatina e 2,5 ml de solução de amido; 10 ml de solução de gelatina e 10 ml de solução de amido e 2,5 de solução de gelatina e 10 de solução de amido – isso foi realizado com as duas medidas de amido (3 e 5 gramas).

3RESULTADOS E DISCUSSÃO

 

Esse trabalho tem como objetivo a utilização do amido do arroz para a produção de um bioplástico. Os resultados dos testes serão analisados e discutidos de acordo com a metodologia descrita acima.

 

Figura 1: teste 1 da produção do bioplástico

No teste 1 a amostra ficou com uma camada muito fina – tanto que não foi possível retira-la da placa – e sem resistência mecânica. Na segunda tentativa de realizar esse teste, o amido apodreceu (imagem acima), deixando a amostra com odor desagradável.

 

Figura 2: teste 2 da produção do bioplástico

O teste 2, como visto na imagem acima, ficou grudado na placa e no béquer, pois foi depositada uma camada muito fina.

 

Figura 3: teste 3 da produção do bioplástico

Durante a realização do teste 3, de acordo com a imagem acima, que foi em banho-maria, o amido não se dissolveu corretamente, acontecendo sua granulação.

 

Figura 4: teste 4 da produção do bioplástico

Como pode ser observado na figura acima, a solução do teste 4 não secou corretamente, ficando com aparência pegajosa.

 

Figura 5: teste 5 da produção do bioplástico

A amostra acima, referente ao teste 5, ficou com uma resistência mecânica muito boa, porém ficou com uma camada muito grossa.

 

Nessas imagens – referentes ao teste 7 – podemos observar uma amostra craquelada, que foi mantida dentro da estufa, e a outra imagem – que ficou com uma resistência mecânica boa – que secou fora da estufa.

Figura 7: teste 7 - amostra que permaneceu em temperatura ambiente

Figura 6: teste 7 - amostra que permaneceu na estufa

Figura 9: teste 8 referente a 3 gramas de amido de proporção 1:1

 

Figura 8: teste 8 referente a 3 gramas de amido de proporção 4:1

 

Figura 10: teste 8 referente a 3 gramas de amido de proporção 1:4

Essas imagens são referentes ao teste 8, da medida de 3 gramas de amido das proporções 4:1, 1:1 e 1:4. Todas essas amostras foram depositadas nas placas de Petri em camadas muito finas, e durante a tentativa de retira-las, as mesmas acabaram se partindo. O mesmo aconteceu com as amostras das figuras abaixo, que são referentes a medida de 5 gramas e às mesmas proporções anteriores.

Figura 12: teste 8 referente a 5 gramas de amido de proporção 1:1

 

Figura 11: teste 8 referente a 5 gramas de proporção 4:1

 

Figura 13: teste 8 referente a 5 gramas de amido de proporção 1:4

 

4CONSIDERAÇÕES FINAIS

 

A produção do bioplástico foi concluída, mas não foi possível transformá-lo em um biocanudo, pois não possui impermeabilidade à água. A partir do desenvolvimento desse trabalho, foi concluído que o bioplástico produzido possui uma alta capacidade de degradação no meio ambiente e uma boa resistência mecânica. O estudo continua em aberto, para o aperfeiçoamento do mesmo.

5REFERÊNCIAS

 

Ameaça a animais, canudo é o lixo plástico mais comum nas praias do Brasil. Correio braziliense, 2018. Disponível em: <https://www.correiobraziliense.com.br/app/noticia/brasil/2018/04/30/interna-brasil,677252/por-que-o-canudo-e-tao-nocivo-ao-meio-ambiente.shtml>. Acesso em: 25 out. 2019.

BIOPLÁSTICO. Plástico transforma. Disponível em: <http://www.plasticotransforma.com.br/bioplastico>. Acesso em:25 out. 2019.

Conheça os tipos de bioplástico. Bioplástico. Disponível em: <http://bioplasticos.com.br/index.php/2016/10/26/conheca-os-tipos-de-bioplastico/>. Acesso em: 25 out. 2019.

Conheça tudo sobre o bioplástico. Pensamento Verde, 2014. Disponível em: <https://www.pensamentoverde.com.br/reciclagem/conheca-tudo-sobre-o-bioplastico/>. Acesso em: 25 out. 2019.

FOGAÇA, J.R.V. "Plástico verde"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/plastico-verde.htm.  Acesso em: 25 out. 2019

FOGAÇA, Jhenifer. Polímero PVC (Policloreto de Vinila). Mundo Educação. Disponível em: <https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/polimero-pvc-policloreto-vinila.htm>. Acesso em: 25 out.  2019

LEV-TOV. D. Os plásticos. Kuadro: nada resiste ao trabalho. 2018. Disponível em: <https://www.kuadro.com.br/gabarito/espcex/2020/portugues/texto-o-fim-do-canudinho-de-plastico-por-devorah-le/43583>. Acesso em: 25 out. 2019.-

 

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