O isopor, ou poliestireno expandido (EPS), é um material muito utilizado na produção de embalagens, principalmente de alimentos, devido à sua capacidade de proteção e transporte, baixo peso e custo, além da capacidade de amortecimento e retenção de temperatura. Apesar disso, o isopor representa um risco ao meio ambiente por ser um derivado de petróleo, levar centenas de anos para se decompor na natureza e, quando descartado inadequadamente, comprometer ecossistemas inteiros.
Com o objetivo de encontrar alternativas ecológicas e economicamente viáveis ao isopor, uma equipe de pesquisadores do Departamento de Química da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP) da USP formulou e produziu protótipos de bandejas com as principais qualidades do EPS para armazenamento e transporte de alimentos, mas que pudessem facilmente se decompor na natureza.
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A nova formulação envolveu dois compostos principais: o amido (polímero biodegradável) e a cúrcuma (subproduto vegetal). O amido é um composto capaz de produzir espuma que, quando misturada com um resíduo vegetal como a cúrcuma, melhora sua consistência, otimizando a resistência à água e o isolamento térmico sem oferecer impactos ambientais.
Principal pesquisador do estudo, Guilherme José Aguilar afirma que os protótipos de bandejas biodegradáveis criados oferecem vantagens ecológicas em relação ao EPS, pois “as bandejas de amido com cúrcuma são obtidas de fontes renováveis, são totalmente biodegradáveis e se decompõem rapidamente no ambiente”.
Em contraposição, ressalta que o EPS “pode se fragmentar em partículas muito pequenas, conhecidas como microplásticos, que permanecem no meio ambiente por séculos e representam um risco crescente para a fauna marinha, cadeias alimentares e para a saúde humana”, diz.
Alternativa aprovada para alimentos perecíveis e fast food
Sob orientação da professora Delia Rita Tapia Blácido, Aguilar desenvolveu os protótipos de bandeja com a formulação de espuma tendo como principais elementos o amido de mandioca e o resíduo da extração de pigmento de cúrcuma (muito usada na culinária). A composição da mistura também contou com glicerol, goma guar, estearato de magnésio e água. Para produção dos protótipos foi usada uma termoprensa industrial, máquina utilizada na indústria para moldar materiais sob pressão e calor.
O estudo avaliou quatro proporções de amido/cúrcuma: 100:0 (bandeja controle, sem resíduo), 90:10, 80:20 e 70:30. Essas variações, esclarece o pesquisador, permitiram analisar como a quantidade do resíduo da extração de pigmento de cúrcuma influenciava as propriedades físicas, mecânicas e funcionais dos protótipos de bandeja, que também foram submetidas a testes comparativos com as feitas de isopor, verificando propriedades de biodegradabilidade e resistências à água e ao calor.
As análises finais mostraram que a adição de cúrcuma na composição das bandejas foram responsáveis por menor absorção de água, melhor repelência ao contato com líquidos e porosidade reduzida. Já em comparação com as bandejas de isopor, “embora as bandejas de amido com resíduo de cúrcuma não sejam totalmente impermeáveis como as bandejas de EPS, elas demonstraram maior resistência mecânica e menor alongamento”, acrescenta Aguilar.
Em relação à resistência ao calor, os protótipos se deterioraram a partir dos 250°C, “por esse motivo, não são recomendados para uso em fornos ou em situações de calor intenso”, alerta o pesquisador que recomenda seu uso em temperaturas de até 100 °C. Desta forma, seu “principal uso seria em embalagens para alimentos do tipo fast food ou para alimentos perecíveis, como frutas, legumes e vegetais, que exigem armazenamento seguro, porém em temperatura ambiente ou refrigerada”.
Já o teste de biodegradabilidade, principal destaque da pesquisa, foi realizado enterrando as amostras do material das bandejas em solo rico em matéria orgânica a uma profundidade de 3 centímetros durante 31 dias, simulando as condições naturais de descarte no meio ambiente. A bandeja controle, feita com 100% de amido, se degradou completamente em apenas 14 dias, enquanto as que continham resíduo de cúrcuma levaram mais tempo para se decompor, de 28 a 31 dias.
Em contraste, a bandeja feita de EPS (isopor) não apresentou qualquer sinal de degradação ao longo do experimento, “evidenciando que as bandejas produzidas com amido e resíduo de cúrcuma representam uma alternativa ambientalmente mais sustentável, por serem totalmente biodegradáveis em um curto espaço de tempo”, avalia Aguilar.
Forte potencial comercial
Diante dos resultados, que podem ser conferidos em artigo da Journal of Cleaner Production, o pesquisador afirma que “existe uma grande perspectiva para que o produto seja inserido no mercado, devido ao forte potencial comercial, especialmente em mercados que valorizam soluções sustentáveis para embalagens descartáveis, atendendo à crescente demanda por alternativas ecologicamente viáveis”.
A versão que apresentou o melhor equilíbrio entre resistência mecânica, resistência à água e biodegradabilidade foi a do protótipo 90:10. Porém, adianta Aguilar, apesar do potencial para ser uma alternativa ao EPS, o produto ainda precisa passar por mais testes.
Como próximos passos do estudo, o pesquisador informa que devem realizar testes em escala industrial para confirmar o desempenho do material em condições reais, além de uma análise da viabilidade econômica para garantir competitividade no mercado. “Também será avaliado o comportamento do material em contato direto com alimentos reais, assegurando sua segurança e funcionalidade”, finaliza Aguilar.