Limpando a bagunça do plástico compostável
Fonte: Chemistryworld
Tradução automática – Clique aqui para ver o original em inglês
Por Andy Extance
Em vez de um triunfo potencial, os plásticos compostáveis que usamos parecem cada vez mais uma tragédia. Andy Extance analisa os problemas e busca soluções
Quando o Blue Planet II da BBC foi ao ar em 2017, mostrando tartarugas presas em detritos plásticos e papagaios-do-mar alimentando seus filhotes com plástico, o material se tornou o inimigo público número um. Metade dos britânicos disse que pagaria mais para evitar resíduos plásticos, de acordo com uma pesquisa da empresa de pesquisas YouGov . Plásticos compostáveis estão entre as soluções, mas eles normalmente não podem ir para sua pilha de compostagem em casa. Pior ainda, poucas instalações no Reino Unido podem compostá-los, revela Philippa Roberts , cofundadora e CEO do Binit Group, em Exeter, Reino Unido.
Em vez de compostagem, no Reino Unido, o desperdício de alimentos geralmente vai para a digestão anaeróbica, na qual as bactérias mastigam principalmente para fazer fertilizantes e gás metano. Mas os digestores não conseguem quebrar a maioria das embalagens compostáveis. No entanto, Roberts conta ao Chemistry World, as embalagens ainda são incluídas com os alimentos, apenas para serem separadas em digestores anaeróbicos e então enviadas para incineradores. Somente as regiões mais populosas, principalmente Londres, podem compostar as embalagens com sucesso, ela afirma. “Isso é loucura”, diz Roberts. “Por que estamos colocando tudo isso na compostagem e depois retirando de novo e queimando?”
A lei atual do Reino Unido significa que muitas embalagens de uso único, como recipientes de salada, não podem mais ser plásticos recicláveis convencionais. Mas Roberts diz que embalagens compostáveis ”provavelmente têm um resultado ambiental pior”. “Eu odeio plástico, mas uma saladeira de plástico é pronta e facilmente reciclável, e uma compostável não é”, diz Roberts. “O produto compostável tende a ser mais caro também.” A Binit está, portanto, tentando incluir mais embalagens compostáveis na digestão anaeróbica – mas até agora não conseguiu obter os dados para ajudar a fazer isso.
Roberts quer principalmente dados sobre como as embalagens compostáveis se comportam na digestão anaeróbica. No entanto, a situação geral confusa levanta questões mais amplas. Embora os desafios sejam fortemente influenciados pelas propriedades químicas dos plásticos, eles se estendem por toda a sociedade de forma mais ampla. Muitos dos entrevistados deste artigo acham que esclarecer o problema envolverá principalmente novas leis mais cuidadosamente consideradas. Alguns estão desenvolvendo novas tecnologias que podem oferecer soluções. Mas outros, como Roberts, acham que já temos algumas respostas em mãos.
Resolvendo vários problemas?
Mario Pagliaro, do Instituto de Estudos de Materiais Nanoestruturados (ISM) do Conselho de Pesquisa da Itália em Palermo, é um forte defensor dos plásticos compostáveis. Em 2019, Pagliaro e sua colega do ISM, Rosaria Ciriminna, publicaram uma revisão prevendo um aumento acentuado no crescimento de plásticos biodegradáveis e compostáveis. Pagliaro disse à Chemistry World que as empresas devem desenvolver “embalagens usando polímeros verdadeiramente biodegradáveis disponíveis em grandes quantidades a um custo acessível”. “Os problemas apresentados pelos plásticos não biodegradáveis são muito numerosos e estão impactando o meio ambiente e a saúde pública em uma escala global real”, ele enfatiza. De acordo com a European Bioplastics, aproximadamente 1,5 milhão de toneladas de plásticos biodegradáveis e compostáveis foram produzidos em 2021 , representando 0,4% do mercado total de plásticos.
Uma empresa que já processa essas embalagens compostáveis é a Recorra, sediada em Londres, Reino Unido. Ela processa itens que podem incluir ácido polilático (PLA), produzido por outras empresas britânicas, Vegware e Scrummi. De acordo com Tom Mockridge , diretor de estratégia da Recorra, os materiais usados devem ser certificados pela norma europeia de compostagem industrial EN 13432. A compostagem industrial geralmente requer duas etapas, uma primeira etapa de “compostagem ativa” que acontece em um recipiente dedicado a temperaturas de até 70 °C, e uma segunda etapa de maturação. Todo o processo deve ser concluído em seis meses.
Os clientes da Recorra pagam para coletar lixeiras dedicadas de locais que usam essas embalagens certificadas pela EN 13432. Ela faz a triagem das lixeiras para garantir que elas tenham pouca contaminação com material não compostável antes de enviar a embalagem para a especialista Envar. Com sede em Huntingdon, Reino Unido, a Envar usa um compostor em recipiente, que eleva a temperatura do resíduo acima de 60 °C por 48 horas. Isso o esteriliza e permite reações de hidrólise que quebram o PLA de forma eficiente, explica Mockridge. A Envar então deixa o composto ao ar livre por cerca de 10 semanas, faz a triagem para qualquer coisa que não tenha sido quebrada e vende o composto.
Os custos para a Recorra incluem ‘taxas de portão’ que ela paga à Envar para receber os resíduos, embora sejam menores do que as cobradas por incineradores ou aterros sanitários. ‘O processo de triagem de qualidade e o fato de que as coletas são em pequenos volumes aumentam os custos’, diz Mockridge, mas ‘essa rota é totalmente viável’, ele acrescenta.
Binit, no entanto, não conseguiu montar um compostor em recipiente. No sudoeste da Inglaterra, os volumes de plástico compostável coletados seriam muito baixos para torná-lo viável, diz Roberts. Em contraste, a digestão anaeróbica pode ganhar mais porque os digestores podem queimar o metano que produzem para gerar eletricidade, ela acrescenta. Eles também cobram mais para aceitar resíduos. O processo aquece os resíduos a temperaturas mais altas, mas por menos tempo do que a compostagem em recipiente, diz Roberts. Os plásticos compostáveis, portanto, não se decompõem tão completamente em um digestor, ela comenta.
Condições não testadas
A digestão anaeróbica também deve liquefazer e transformar todos os materiais em polpa para que eles possam passar por tubos estreitos, explica Mockridge. Os digestores, portanto, geralmente removem todas as embalagens e as enviam para incineração. Algumas instalações de teste, desenvolvidas principalmente pela Aerothermal em Poole, Reino Unido, testaram a colocação de papel, cartão e plásticos compostáveis à base de celulose em líquido bombeável, diz Mockridge. Essa tecnologia não foi amplamente implantada, ele acrescenta.
Há muito pouca pesquisa para respaldar muitos dos plásticos compostáveis no mercado
As condições aquecidas que a EN 13432 exige são muito diferentes do que as pessoas geralmente entendem por compostagem, explica Andrew Dove da Universidade de Birmingham no Reino Unido. Geralmente pensamos que isso significa colocar o lixo em uma lixeira em nosso jardim e deixá-lo. Cerca de metade de nós acredita que os plásticos biodegradáveis devem se decompor em menos de um ano , ele diz. O padrão de compostagem doméstica prEN 17427 (2020) é baseado em um processo de 12 meses a até 30 °C. Mas Dove observa que o PLA deixado no ambiente se degrada muito lentamente e, mesmo quando reciclado, pode contaminar facilmente os fluxos de reciclagem de tereftalato de polietileno (PET), ele acrescenta.
Misturas de diferentes plásticos compostáveis também são problemáticas, diz Teresa Domenech Aparisi da University College London, Reino Unido. “Eles estão juntando coisas diferentes que funcionam de forma ligeiramente diferente, e se degradam em momentos diferentes, sob circunstâncias diferentes”, ela diz. “Há muito pouca pesquisa para respaldar muitos dos plásticos compostáveis que são colocados no mercado. Temos uma gama de diferentes plásticos compostáveis que foram adotados rapidamente, eles não são uma resposta comprovada aos plásticos convencionais.”
Domenech trabalha com o Plastic Waste Hub da UCL, que administrou o Big Compost Experiment , perguntando o que os cidadãos encontraram quando tentaram quebrar plásticos em casa. O experimento coletou seus resultados como fotos e histórias. A maioria dos itens ainda estava intacta após um ano. Domenech diz que algumas empresas que fabricam as embalagens “não testaram realmente as condições” que sugerem para a compostagem doméstica. Ela diz que as empresas introduziram embalagens compostáveis de uma forma “precipitada e descuidada”. Embora saiba que as intenções de introduzi-las eram boas, ela enfatiza a importância de considerar como elas se encaixam nos sistemas de descarte de resíduos existentes.
Controle químico da compostagem
Sentado em frente ao quadro branco em seu escritório na Universidade de Wisconsin-Madison, nos EUA, George Huber segura uma grande folha de embalagem flexível. É um filme plástico biodegradável revestido com uma camada metálica similarmente biodegradável. O plástico é poli-hidroxialcanoato (PHA), que geralmente é rígido, mas essa versão flexível foi desenvolvida com grande despesa pela empresa de biopolímeros Danimer Scientific. PHA e poli-hidroxibutirato (PHB) são os plásticos mais biodegradáveis, mas são caros e difíceis de produzir, explica Huber. PLA é o plástico compostável mais amplamente usado em volume, seguido por polibutileno adipato tereftalato (PBAT), ele acrescenta.
Algumas empresas alegam falsamente que podem tornar outros plásticos biodegradáveis usando aditivos que os decompõem em microplásticos nocivos, piorando o impacto ambiental. Por exemplo, no México, essa abordagem evita entupimentos de esgoto, mas leva à poluição do oceano. Em 2013, quando era procuradora-geral da Califórnia, a vice-presidente dos EUA, Kamala Harris, processou duas empresas de garrafas de água usando essa abordagem . Algumas empresas usam enzimas para degradar plásticos, mas as altas temperaturas às quais a fabricação os expõe frequentemente desnaturam as enzimas, impedindo-os de funcionar. “Eles alegam que há algum aditivo que magicamente fará o plástico desaparecer”, diz Huber. “Isso simplesmente não funciona.”
Para que os plásticos sejam biodegradados de forma eficaz, eles geralmente precisam de grupos éster em sua estrutura, acrescenta Brian Grady da Universidade de Oklahoma, EUA. A proporção e o arranjo dos grupos éster são cruciais. Outro fator é o quão rígida é a embalagem, que é determinada pela cristalinidade do plástico, que por sua vez depende da regularidade da estrutura da cadeia do plástico, diz Grady.
Os resíduos plásticos que permanecem no composto final podem ser uma fonte significativa de poluentes para o meio ambiente
As propriedades cristalinas dos plásticos lhes dão força e ductilidade, explica Dove. Mas substâncias cristalinas são mais difíceis de quebrar, porque outras substâncias não conseguem acessar facilmente suas ligações químicas. A cristalinidade se inter-relaciona com outra propriedade, a temperatura de transição vítrea do plástico. Acima dessa temperatura, o material se torna mais emborrachado, permitindo uma quebra mais fácil. As temperaturas de compostagem doméstica são tipicamente abaixo da temperatura de transição vítrea do PLA, diz Dove.
Hugo Barroux , gerente de desenvolvimento de produtos na empresa de polímeros naturais Xampla em Cambridge, Reino Unido, acrescenta que demora mais para quebrar polímeros de alto peso molecular como PLA e PHA em moléculas menores. O tipo e a densidade das ligações químicas em um plástico também podem dificultar o acesso e a quebra por microrganismos. Barroux acrescenta que misturar diferentes polímeros e aditivos pode ser importante na forma como os produtos de embalagem se degradam.
Infelizmente, alguns aditivos que os plásticos compostáveis incluem são conhecidos por serem perigosos, diz Cinta Porte Visa do Instituto de Avaliação Ambiental e Pesquisa de Água, em Barcelona, Espanha. “A indústria não é obrigada a relatar quais aditivos são usados na fabricação de diferentes itens plásticos”, ela acrescenta.
Sua equipe extraiu produtos químicos de quatro sacos plásticos compostáveis PBAT de uso único e quatro sacos e garrafas plásticas convencionais, e investigou a toxicidade dos extratos . Eles se concentraram particularmente no que aconteceria se os plásticos compostáveis não tivessem se degradado completamente. Além das garrafas de água PET convencionais, todos os itens mostraram algum grau de toxicidade. “Resíduos plásticos restantes no composto final podem ser uma fonte significativa de poluentes para o meio ambiente”, Porte disse ao Chemistry World .
Como podemos limpar essa bagunça?
Para Porte, evitar a toxicidade de aditivos de embalagens compostáveis envolve ‘regulamentações políticas necessárias para controlar interesses/pressões econômicas’. ‘Deveríamos ser capazes de selecionar e usar os [aditivos] mais seguros para o meio ambiente e para a saúde humana’, ela diz. ‘A indústria deveria ser obrigada a relatar quais aditivos são usados na fabricação de cada item específico.’
Barroux concorda que os formuladores de políticas devem continuar “a revisar as regulamentações sobre os plásticos mais poluentes”. No entanto, ele acrescenta que “a indústria precisa de soluções para criar novos materiais que não impactem o meio ambiente”. A Xampla produz materiais isentos de restrições legais sobre plásticos de uso único. Em setembro de 2023, lançou “soluções compostáveis sem plástico” sob a marca Morro, com base em proteínas vegetais. Os embaladores podem aplicar Morro a produtos feitos de papel, permitindo que o papel revestido seja compostado ou reciclado convencionalmente. “Sem inovações científicas e técnicas, as regulamentações terão impacto menor, pois é necessário que haja soluções adequadas e econômicas disponíveis para uso”, diz Barroux.
Dove estima que a solução para o problema das embalagens compostáveis é 70% política e econômica e 30% técnica. Sua equipe reuniu evidências para orientar os formuladores de políticas a tomarem decisões. “Se você decidir que a digestão anaeróbica é o caminho a seguir para embalagens plásticas, temos os materiais certos que têm o desempenho mecânico e de fim de vida certo para fazer isso?”, ele pergunta. Dove cita a pesquisa dos colegas de Domenech na UCL como um possível exemplo de evidência sobre a qual a política deve ser feita. Eles descobriram que geralmente preferimos ter produtos plásticos rotulados com como descartá-los, em vez do que eles são .
O mercado é definido por políticas e regulamentações
Para fornecer soluções técnicas, a equipe da Dove está desenvolvendo termoplásticos compostáveis à base de açúcar para aplicações de testes médicos, como kits de teste de Covid. O projeto inclui colaboração com cientistas sociais para entender como as pessoas descartam esses testes e explorar quaisquer riscos associados, particularmente em relação aos cotonetes de Covid usados. A equipe de Birmingham está otimizando os materiais e colaborará com cientistas ambientais para testar sua biodegradabilidade em seguida.
Domenech, da UCL, argumenta que a melhor solução é evitar o uso de embalagens. Ela acrescenta que é tecnicamente possível separar os diferentes tipos de plástico compostável e processá-los. No entanto, não é necessariamente economicamente viável fazer isso, e Domenech alerta que as empresas de gerenciamento de resíduos vão à falência porque seus processos não são lucrativos. Mudanças sociais e políticas podem ajudar, sugere Domenech. “O mercado é definido por políticas e regulamentações”, diz ela.
Domenech aponta como o Reino Unido introduziu um imposto sobre embalagens plásticas que contêm menos de 30% de conteúdo reciclado. Tais medidas fornecem um impulso econômico que fornece motivação para resolver problemas técnicos, ela diz. Regulamentações, como a taxa do Reino Unido sobre sacolas plásticas, também podem ajudar a impulsionar mudanças importantes no comportamento do consumidor, Domenech enfatiza.
Ampliando a responsabilidade
A Recorra está trabalhando em maneiras mais sutis de influenciar o comportamento das pessoas com relação a embalagens compostáveis, diz Mockridge. Junto com especialistas da Universidade de Sheffield e da instituição de caridade ambiental Hubbub, está mudando a configuração de lixeiras em locais de coleta para ajudar a reduzir as taxas de contaminação. Isso ajuda a aumentar a quantidade de material que a Recorra pode aceitar para compostagem.
Mockridge também observa que em outubro de 2025 o Reino Unido introduzirá taxas de Responsabilidade Estendida do Produtor para embalagens (pEPR). Isso pode ajudar a fornecer os incentivos necessários para fazer com que produtos compostáveis funcionem melhor. “Há espaço nos regulamentos para variar as taxas cobradas dos fabricantes de embalagens para levar em conta o impacto ambiental mais amplo de vários tipos de embalagens, bem como a reciclabilidade básica”, diz ele. “Os impactos ambientais mais amplos não serão usados para determinar taxas na primeira iteração do sistema no ano que vem, mas estão na agenda para o futuro.”
Para Huber, tornar todos os plásticos recicláveis é a melhor solução, mas os muitos tipos diferentes disponíveis significam que isso é um grande desafio. Ele argumenta que a compostagem de plásticos funciona de forma ideal quando eles são misturados com alimentos, como quando usados para embalagens, recipientes e talheres. No entanto, como reciclar tudo não é possível, Huber considera a incineração de plásticos compostáveis como a melhor opção. Ele argumenta que os produtos finais da compostagem industrial são dióxido de carbono, água e calor, o mesmo que a incineração. A compostagem pode, de fato, liberar mais metano, que é um gás de efeito estufa mais potente do que o dióxido de carbono e, portanto, impulsiona o aquecimento global mais rápido. Grady argumenta que a maior parte do composto retém carbono no solo e nas plantas apenas temporariamente, por cerca de 20 anos.
É um sinal esperançoso de que o conhecimento científico e a inovação estão buscando informar a política para melhorar a situação das embalagens compostáveis do Reino Unido. No entanto, também é frustrante que a situação atual seja tão ruim. Tudo o que Philippa Roberts, da Binit, quer é uma resposta simples para a questão de se ela pode enviar mais plásticos compostáveis para digestores anaeróbicos. “Eu só queria começar e fazer algo prático”, explica ela. “Não podíamos realmente obter dados dos fabricantes porque, obviamente, eles sempre dizem que é adequado para compostagem e digestão anaeróbica.” Se a embalagem não se degradar muito, isso pode ser benéfico, pois o material fibroso seco pode ajudar a fazer melhor composto a partir do digerido, diz Roberts. “Este é um projeto de pesquisa fantástico; alguém encontre um pote de financiamento e trabalhe nisso!”
Andy Extance é um escritor científico baseado em Exeter, Reino Unido
