Uma nova tecnologia para biodegradação de plásticos.

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Eco-ONE ™ é uma mistura de compostos orgânicos que são adicionados a uma resina base, formando um “masterbatch” e depois peletizada.

Biodegradação

Biodegradação, na verdade, é um processo em que a estrutura molecular dos materiais é quebrada através de processos metabólicos ou enzimáticos. O processo de decomposição ocorre através de enzimas secretadas por microorganismos, naturalmente presentes ou que ocorrem naturalmente em ambientes anaeróbicos e aeróbicos (micróbios), tais como bactérias, alguns tipos de fungos, etc. Estes micróbios trabalham sózinho ou em colônias e desempenham um papel vital no nosso ecossistema, e não apenas no processo de biodegradação.
Produtos fabricados a partir de fontes vegetais ou animais, tais como papel, restos vegetais, e alguns plásticos que têm ingredientes especiais neles, como Eco-One ™ irão se biodegradar. Biodegradação pode ocorrer em condições aeróbica (requer oxigênio) ou anaeróbica (sem oxigênio). Biomassa (húmus) e biogás (gás carbônico e metano) são os produtos de um processo de biodegradação. Dióxido de carbono é o principal gás emitido na biodegradação aeróbia enquanto que no caso da biodegradação anaeróbica o metano é o principial gás.

Biodegradação em Aterros Sanitários

Enquanto na natureza a biodegradação inicial é aeróbica a principal bioreação em aterros sanitários é a biodigestão anaeróbia. Micróbios em aterros quebram a matéria orgânica e reduzem o seu volume ou massa. Para ser exato, é uma série de processos menores. Na primeira etapa, chamada de hidrólise (reação química de um composto com água), as bactérias fermentativas quebram as complexas moléculas orgânicas insolúveis em moléculas solúveis. O segundo passo, acidogênese, é uma reação biológica onde essas moléculas solúveis são convertidas em ácido por bactérias formando ácidos graxos voláteis, hidrogênio e dióxido de carbono tornando-os disponíveis para outras bactérias. O que se segue é outra reação biológica chamada acetogênese, em que os ácidos graxos voláteis são convertidos em ácido acético, hidrogênio e dióxido de carbono. Na etapa final metanogênese, ainda outra reação biológica, as bactérias metanogênicas convertem o acetato em metano e dióxido de carbono. O hidrogênio é consumido nesta fase final, que continua até que o elemento restante é uma matéria orgânica, finamente dividida, chamada humus (terra altamente nutritiva composta de carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre).

Plásticos biodegradáveis

Plásticos com biodegradabilidade incrementada são plásticos desenvolvidos para se decomporem em ambiente natural. Eles são totalmente derivados de fontes de amido , ou à base de petróleo com um aditivo que permite ou incrementa a biodegradação. Plásticos contendo Eco-One ™ enquadram-se na última categoria.


Mecanismo de biodegradação Usando Eco-One ™

Eco-ONE ™ é uma mistura de compostos orgânicos que são adicionados a uma resina base, formando um “masterbatch” e depois peletizada. O masterbatch peletizado é posteriormente adicionado a resina final (PEBD, PEAD, PEBDL, PP, PET, PS, PC etc) pelo usuário final durante o seu processo de fabricação (extrusão, moldagem por injeção, moldagem por sopro, etc). As propriedades da resina base ou produto final não são alteradas durante a fabricação, estocagem e utilização. Em outras palavras, a vida de prateleira e o desempenho durante o uso, permanecem inalterados. Apenas quando o produto contendo Eco-One ™ é exposto a um ambiente que tem umidade e microorganismos, como um aterro sanitário biológicamente ativo, o processo de alteração do polímero terá início.

Normalmente micróbios não são atraídos por plásticos em aterros sanitários. No entanto, os plásticos contendo Eco-One ™ atraem micróbios. Os micróbios começam a colonização na superfície do plástico. As enzimas secretadas por estes micróbios tornam o plástico hidrofílico (atrae água). Umidade está sempre presente em aterros sanitários – sejam eles controlados ou não. Um filme rico em micróbios e umidade se forma na superfície do plástico. Isto é muito desejável, pois a hidrólise, reação química de um composto com a água, é a primeira reação a ocorrer. Micróbios hidrolisam o plástico usando enzimas secretadas e água.

Eco-One ™ tem como função facilitar a formação do biofilme, auxiliar na promoção do crescimento de microrganismos dentro do biofilme e auxiliar a adesão do biofilme sobre o plástico. As “colonias” iniciais de microorganismos facilitam a chegada de outros microorganismos mais diversificados. O plástico torna-se uma fonte de nutrientes para os microorganismos. Prováveis pontos de ataque estarão perto ou no final das cadeias de polímeros e/ou na própria cadeia. Eco-One ™ faz com que a estrutura molecular do plástico se expanda (inche), em um nível microscópico, criando espaços para que os organismos penetrem e consumam sua fonte de nutrientes.

Em todo esse tempo, as enzimas secretadas pelas bactérias estão servindo como sinais químicos para outras bactérias que são atraídas para o plástico. Este processo de comunicação bacteriana é conhecido como “quorum sensing”. A atividade, que implica em quebrar as ligações químicas, continua como processo de biodegradação. Durante o consumo dos micróbios, eles simplesmente quebram a cadeia de carbono polimerizado em seus componentes monoméricos individuais.
Estes componentes, de simples monômeros, são prontamente convertidos em elementos do biogás que são CO2 e CH4.

Fonte: TIV Plasticos /Ecologic

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