O bioplástico à base de celulose se desintegra no oceano muito mais rápido do que o previsto

Diacetato de celulose (CDA), um plástico de base biológica usado em embalagens de alimentos, desintegra-se e degrada no oceano muito mais rápido do que se pensava anteriormente, de acordo com um novo estudo publicado na Environmental Science & Technology Letters . “Essas descobertas desafiam o paradigma estabelecido por agências governamentais e grupos de defesa de que os materiais baseados em CDA persistem no oceano por décadas”, de acordo com o artigo “Rapid Degradation of Cellulose Diacetate by Marine Microbes”.



09/12/2021 - Diacetato de celulose (CDA), um plástico de base biológica usado em embalagens de alimentos, desintegra-se e degrada no oceano muito mais rápido do que se pensava anteriormente, de acordo com um novo estudo publicado na Environmental Science & Technology Letters .


“Essas descobertas desafiam o paradigma estabelecido por agências governamentais e grupos de defesa de que os materiais baseados em CDA persistem no oceano por décadas”, de acordo com o artigo “Rapid Degradation of Cellulose Diacetate by Marine Microbes”.


“Embora nenhum tipo de plástico provavelmente atenderá a todas as necessidades diversificadas e crescentes dos consumidores, essas descobertas iniciais sobre o destino dos materiais baseados em CDA no oceano, combinadas com relatórios anteriores em sistemas terrestres e de águas residuais, representam um passo positivo para

identificar plásticos de base biológica de alta utilidade com baixa persistência ambiental ”.


O CDA é derivado principalmente da polpa de madeira, o que o torna um plástico “de base biológica”. É comumente usado em bens de consumo, incluindo filtros de cigarro, têxteis, revestimentos, filmes, embalagens de alimentos e outros produtos, como armações de óculos e cabos de ferramentas.


Desintegração em meses Os

pesquisadores incubaram cerca de 350 CDA e amostras de controle em um mesocosmo de água do mar feito sob medida no estudo. Eles equiparam o sistema experimental com um fluxo contínuo de água do mar de Vineyard Sound, Massachusetts, EUA.


A água do mar fluiu sobre as amostras e os pesquisadores examinaram sua degradação ao longo do tempo usando uma variedade de técnicas. Fotografias de lapso de tempo e medições de perda de massa documentaram a desintegração desses materiais, indicando os materiais CDA desintegrados na água do mar em escalas de tempo de

meses


O pesquisador de pós-doutorado da WHOI Michael Mazzotta corta amostras de plástico para medir os sinais de respiração das comunidades microbianas que respiram diacetato de celulose (Crédito: Collin Ward / Woods Hole Oceanographic Institution).


A rápida desintegração do CDA foi marcada com o aumento da atividade enzimática da esterase e da celulose, sugerindo que as composições da comunidade microbiana nativa “estão evoluindo com uma capacidade metabólica de degradar os materiais do CDA”, afirma o artigo.


Os pesquisadores confirmaram esta descoberta usando equipamento especializado na instalação de espectrometria de massa do National Ocean Sciences Accelerator, onde determinaram que as assinaturas químicas do dióxido de carbono respirado pelos micróbios nativos da água do mar correspondiam às do CDA.


“Nossas descobertas coletivas demonstram que os materiais baseados em CDA se desintegram e se biodegradam em ordens de magnitude do oceano mais rápido (meses) do que relatado anteriormente (décadas)”, diz o estudo.


Um ambiente marinho primeiro

Embora os cientistas tenham descoberto anteriormente que o CDA parece ser facilmente decomposto por micróbios em ambientes de solo e águas residuais, nenhum estudo revisado por pares e ambientalmente relevante avaliou a persistência de materiais baseados em CDA em ambientes marinhos antes desta pesquisa.


“Este é o primeiro artigo a tentar colocar um número sobre quanto tempo os materiais baseados em CDA duram no oceano”, explica o co-autor Collin Ward, cientista assistente do Departamento de Química Marinha e Geoquímica do Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) .


“Atacamos essa questão de muitos ângulos diferentes usando uma ampla gama de ferramentas, desde imagens até espectrômetros de massa multimilionários. Cada linha de evidência convergiu para a mesma resposta: esses materiais estão se decompondo em escalas de tempo de meses. Essa [descoberta] desafia a percepção que eles

persistem por décadas ”.


Ciência baseada em dados

O artigo observa que o cronograma para a biodegradação do CDA está sujeito a variações dependendo de vários fatores não incluídos neste estudo, como diferentes formatos e tamanhos de partículas, épocas do ano e localização.


“É uma notícia muito boa que alguns materiais parecem não persistir tanto quanto pensamos”, acrescenta Ward. O objetivo coletivo da comunidade de pesquisa deve ser pesquisar diferentes tipos de plásticos e tentar identificar aqueles plásticos “que são simultaneamente úteis, não persistem no meio ambiente e consistem em materiais de

origem sustentável”.


O diacetato de celulose é derivado principalmente da polpa de madeira, o que o torna um plástico de “base biológica”. É usado em embalagens de alimentos e bens de consumo.


Ward e o autor principal Michael Mazzotta esperam que as descobertas encorajem as pessoas, incluindo legisladores, a confiar mais na ciência baseada em dados ao discutir o destino dos plásticos.


“A persistência ambiental de contaminantes orgânicos é um componente-chave da avaliação de risco e das estruturas regulatórias, com alguns argumentando que a alta persistência por si só é suficiente para estabelecer regulamentos.”


“No entanto, a aplicação dessa estrutura regulatória baseada na persistência aos plásticos continua sendo um desafio devido ao entendimento incompleto dos destinos desses materiais, particularmente no oceano”, afirma o jornal.


Sem licença para poluir

Mazzotta, um investigador de pós-doutorado no Departamento de Química e Geoquímica Marinha da WHOI, acrescenta que “embora esta pesquisa seja um passo positivo na direção certa, isso não tolera a poluição. Só porque o diacetato de celulose se degrada mais rápido do que esperávamos, isso não é uma licença para poluir. ”


“Seria tolice trabalhar em nosso próprio pequeno silo e não interagir com os fabricantes dos materiais exatos que estamos tentando rastrear no ambiente”, conclui Mazzotta. “Eles são os especialistas na produção desses materiais. Somos especialistas em entender o que acontece com eles no meio ambiente. É uma relação sinérgica. ”


Eastman Chemical Company e WHOI financiaram o estudo.


A European Bioplastics revelou recentemente que a produção global de bioplásticos mais do que triplicará nos próximos cinco anos (2021-2026), de acordo com dados de mercado compilados em cooperação com o nova-Institute. Notavelmente, a Ásia deve ultrapassar 70% da participação de mercado até 2026.


Editado por Joshua Poole


Fonte: Packaging Insights