PLÁSTICO – O que é plástico?

Os plásticos são definidos em química como os materiais orgânicos poliméricos sintéticos, formados pela união de grandes cadeias moleculares, conhecidas como polímeros, que, por sua vez, são constituídas por moléculas menores, chamadas de monômeros.

Sua principal matéria-prima é o petróleo, um combustível natural extremamente importante e utilizado para os mais diversos fins. A fração nafta do petróleo é levada para as indústrias petroquímicas, onde passa por um processo de separação em vários compostos puros que darão origem ao plástico.

Do processo produtivo mais comum se obtém uma resina plástica, a qual passa por alguns procedimentos específicos, que variam de acordo com o tipo de artigo com o qual se deseja trabalhar.

Em suma, eles são produzidos a partir de resinas plásticas derivadas do petróleo e pertencem ao grupo dos polímeros.

As composições químicas podem ser estrategicamente modificadas, de forma a obter produtos coloridos, transparentes, mais finos, mais grossos e assim por diante.

A origem do plástico

O plástico sintético foi desenvolvido no século XX, registrando um desenvolvimento a partir de 1920, passando então a estar presente em grande parte dos nossos utensílios.

Os materiais plásticos são subprodutos de origem da indústria do petróleo, derivados do óleo e da extração de matérias-primas no processo de refinamento do petróleo bruto ou até mesmo de gás natural.

A fabricação do plástico inicia através da destilação na refinaria, com um processo que relaciona a fragmentação do crude em corpos menores, de forma que possa estabelecer uma mistura de cadeias de hidrocarbonetos. Com base no processo inicial é identificado um elemento que apresenta grande relevância para a produção do plástico, denominada nafta.

Os plásticos – Como são feitos os plásticos?

Os plásticos são fabricados através de um processo químico chamado de polimerização, que promove a união química de monômeros para formar polímeros, sendo eles naturais ou sintéticos.

Polímeros naturais são aqueles que encontramos na natureza, assim como a borracha, celulose, proteínas, polissacarídeos, entre outros.

Reciclagem de materiais plásticos

Há três formas de reciclagem para os plásticos, entre eles o processo químico, mecânico e o energético.

Reciclagem mecânica: o plástico utilizado neste tipo de processo é transformado em grãos que futuramente serão reaproveitados para a fabricação de produtos como embalagens não-alimentícias, peças automotivas, sacolas de lixo entre outras;

Reciclagem química: aqui é possível extrair a matéria-prima básica que será usada na produção de novos produtos plásticos, exatamente com a mesma qualidade de um produto virgem, que nunca antes foi utilizado;

Reciclagem energética: usa os plásticos utilizados e já descartados como combustível para produzir energia elétrica. Esse é um processo não tão comum no Brasil, sendo mais utilizado em países desenvolvidos economicamente como a Itália, França, Japão e Estados Unidos – locais onde a tecnologia para esta finalidade é altamente desenvolvida e os controles de emissão de poluentes são fiscalizados de maneira rígida pelos órgãos reguladores.

Em concordância com a Norma ABNT NBR13230, norma que determina os símbolos para identificação das resinas termoplásticas utilizadas na fabricação de embalagens plásticas, há seis tipos de plásticos que ajudam na separação e reciclagem dos materiais.

Cada um desses termoplásticos que podem ser reciclados, reprocessados e remoldados e um pouco sobre os termorrígidos, plásticos que não derretem quando aquecidos, portanto, não podem ser reciclados.

A numeração a seguir separa o material em seis plásticos (PET, PEAD, PVC, PEBD, PP e PS) e um sétimo, chamado “outros”, que representa produtos que são fabricados com a junção de diferentes tipos de resinas.

1. PET (Politereftalato de Etileno)

Um dos tipos de plástico mais populares por ser transparente, ‘inquebrável’, maleável, impermeável e leve. Normalmente compõe frascos e garrafas para uso alimentício e hospitalar, cosméticos, filmes para áudio e vídeo e fibras têxteis.

2. PEAD (Polietileno de Alta Densidade)

Conhecido por sua alta resistência, o polietileno de alta densidade suporta baixas temperaturas, leve, impermeável, rígido e com resistência química. Está presente em embalagens de detergente e óleos automotivos, sacolas de supermercados, embalagens de produtos de limpeza, tubulação de esgoto, tampas, tambores para tintas, entre outros.

3. PVC (Policloreto de Vinil)

É muito utilizado por ser rígido, transparente (se desejável), impermeável, resistente à altas temperaturas e inquebrável. Muito encontrado em embalagens para água mineral, maioneses, sucos, perfis para janelas, tubulações de água e esgoto, mangueiras, embalagens para remédios, brinquedos, bolsas de sangue, material hospitalar, entre outros.

4. PEBD (Polietileno de Baixa Densidade)

Plástico flexível, leve, transparente e impermeável. Está presente em sacolas para supermercado, filmes para embalar leite e outros alimentos; sacaria industrial; filmes para fraldas descartáveis; bolsa para soro medicinal; sacos de lixo, entre outros.

5. PP (Polipropileno)

Plástico muito resistente a mudanças de temperatura. Utilizados em Caixas industriais, Lixeiras, Lixeiras para Coleta Seletiva, Pallets de Plástico, tubos para água quente, fios e cabos, frascos, caixas de bebidas, autopeças, potes, seringas descartáveis, utilidades domésticas, etc.

6. PS (Poliestireno)

O poliestireno possui características como leveza, capacidade de isolamento térmico, baixo custo, flexibilidade, e a maleabilidade sob a ação do calor, que o deixa em forma líquida ou pastosa. Muito utilizado em potes para iogurtes, sorvetes, doces, frascos, geladeiras (parte interna da porta), pratos, tampas, copos descartáveis, aparelhos de barbear descartáveis e brinquedos.

7. Outros

Neste grupo estão classificados os outros tipos de plásticos, como ABS/SAN, EVA, PA, etc. Normalmente são encontrados em peças técnicas e de engenharia, solados de calçados, material esportivo, peças de computadores e telefones, entre outros. Quando misturados podem ser aproveitados em madeira plástica e na reciclagem energética.

Por: Júlio Harada

O PLÁSTICO – Sustentabilidade do plástico

Cuidados com o meio ambiente hoje garantirão qualidade de vida superior no futuro. Os biopolímeros biodegradáveis e compostáveis terão grande contribuição para a sustentabilidade do plástico na cadeia de produção de bens de consumo.

Os plásticos estão cada vez mais presentes no nosso cotidiano, o que tem gerado uma série de discussões sobre sua produção, reuso e descarte, por parte da sociedade dos governos e das indústrias em todo o mundo, e no Brasil essa realidade não é diferente.

A aprovação da Política Nacional dos Resíduos Sólidos – PNRS, em agosto de 2010 é uma resposta aos anseios de toda a sociedade com relação ao descarte de materiais, mas pouco orienta sobre o pós-consumo dos produtos, entre eles, o plástico.

Apesar disso, o Brasil está entre os maiores recicladores do mundo e é um dos líderes dos movimentos de inovação na indústria do plástico, o que requer do setor cada vez maior nível de aprimoramento tecnológico para se manter competitivo.

O país é referência no que diz respeito às tecnologias de ponta quando o assunto é plástico – está na lista dos países que primeiro adotaram a nanotecnologia nos produtos plásticos e é pioneiro no desenvolvimento dos plásticos feitos de fontes renováveis, somente para citar alguns exemplos.
Porém, ainda enfrentamos o desafio de colocar em prática todas essas inovações e esclarecer as diferenças entre plásticos biodegradáveis e compostáveis e os de fonte renovável, os biopolímeros.

FONTES DE MATÉRIA-PRIMA
A fim de elucidar melhor estes conceitos, vamos mostrar graficamente estas diferenças (figura 1):

Ciclo do carbono para indústria de plásticos
( polímeros e biopolímeros ).

Inicialmente explicaremos o ciclo de carbono na natureza, que é o princípio de tudo na produção de plástico.

O ciclo de produção dos plásticos : 
As perguntas clássicas, que todo interessado na área de plásticos faz, são:
– De onde vem a matéria-prima para a produção dos plásticos? Vem do petróleo, que é uma fonte finita.

– Quanto tempo levou o petróleo para se formar? Foram necessários milhões de anos.

– De onde vieram a matéria-prima para formação do petróleo? Da biomassa, oriunda de dejetos orgânicos (animais pré-históricos, vegetais) que foram soterrados e, sob condições especiais de pressão e calor, se transformaram no petróleo atual após milhões de anos.

Através do craqueamento do petróleo são obtidas as frações do mesmo, como gasolina, querosene, óleo diesel, GLP², que são utilizados como combustíveis e a nafta para ser utilizada na produção dos plásticos, que é em torno de 12% do petróleo.

Da destilação fracionada do petróleo, é obtida a partição conforme tabela 1.

A nafta por sua vez é craqueada se transformando em eteno, propeno, buteno, que são os monômeros, matérias-primas para produção dos plásticos, denominados tecnicamente de polímeros (fonte fóssil), conforme demonstra a tabela 2. Exemplo é o polietileno, polipropileno, poliestireno, entre outros plástica, através da industrial petroquímica, e outros produtos como as tintas, adesivos e tecidos.

Como exposto acima, a matéria-prima petróleo é finita e levou milhões de anos para se formar. A preservação e sustentabilidade do homem no planeta refletem na necessidade da busca de novas fontes de matérias-primas, tanto para os plásticos, como para combustíveis que movem nossos meios de transporte. Preferencialmente a busca de fontes que sejam renováveis, como é o caso da biomassa.

Produto de fonte renovável:
É um produto transformado (quimicamente, biologicamente ou fisicamente) a partir de matéria-prima de fonte renovável – exclusivamente ou em combinação. Para utilização da biomassa foi necessária a criação da indústria da bioquímica, que é o novo modelo para geração dos biopolímeros de fontes sustentáveis.

Note-se que nem todo biopolímero é biodegradável. Por exemplo, o polietileno de origem do álcool, o poliuretano oriundo do óleo da manona e de outros vegetais e o acetato de celulose não são biodegradáveis.
Um polímero biodegradável pode ser oriundo de fonte fóssil ou de fonte renovável. Por exemplo, o polibutirato tereftálico aromático (PBTA) é de fonte fóssil e é biodegradável e compostável. Já o polímero poliláctico (PLA), o polihidroxibutirato (PHB) e o amido modificado termoplástico (TPS) são de fontes renováveis e são biodegradáveis.

Biopolímero :
O conceito de biopolímero é que seja:
• Base Bio – É a referência da matéria-prima original do produto e é necessário certo porcentual a ser utilizado para ser considerado relevante (fóssil/renovável);
• Renovável – É a referência da matéria-prima que é renovável. Por exemplo, milho, trigo, bactérias, grama, entre outros; e
• Sustentável – Termo genérico usado para expressar a viabilidade em longo prazo do produto, processo ou mercado.
Alguns produtos orgânicos que podem ser utilizados na produção dos materiais plásticos biodegradáveis e compostáveis, e que normalmente são resíduos da exploração comercial, são a fibra do sisal, fibra do coco, fibra do curauá, fibra da bananeira, fibra da juta, fibra do babaçu, casca de arroz, pó de madeira e casca da mamona.

DESCARTE DE PRODUTOS:
Analisando o ciclo do carbono podemos observar que o mesmo está totalmente desbalanceado, pois milhões de anos são necessários para a obtenção das matérias-primas e centenas de anos para a degradação do plástico e liberação do carbono de volta para a natureza.

O homem desenvolveu um material tão bom que dura centenas de anos sem se deteriorar, no caso o plástico (macromoléculas).

Supondo-se resolvido o problema da fonte de matérias-primas, surge outro aspecto atualmente muito mais crítico, que é o descarte dos produtos já utilizados (lixo gerado). Na figura 3 é possível identificar as responsabilidades, onde a matéria-prima e a fabricação ficam a cargo dos fornecedores e transformadores e o descarte remete ao consumidor final,sendo essa uma parcela fundamental para a manutenção adequada do meio ambiente.

É necessário pensar, sempre que possível, em reciclar todos os materiais utilizados ou não (metal, papel, plásticos, madeira, vidro entre outros), que sejam passíveis deste processo.

Ciclo de vida dos produtos plásticos.

Apenas para ilustrar, mencionam-se os principais termos utilizados no descarte de produtos plásticos (macromoléculas ou polímeros):

• Degrabilidade – Processo de fragmentação do plástico (macromoléculas);
• Oxi-degradação – Degrabilidade do plástico (macromoléculas) através de sais (óxidos) metálicos;
• Hidro-degradação – Degrabilidade do plástico (macromoléculas) através da hidrólise;
• Foto-degradação – Degrabilidade do plástico (macromoléculas) através da luz ultravioleta (UV);
• Biodegradável – Degrabilidade do plástico (macromoléculas) através de microorganismos;
• Compostável – Resíduo orgânico, com qualidade de adubo orgânico, quando presente no solo, não deve interferir no crescimento de plantas vegetais.

Alguns questionamentos importantes frente a essa problemática são:
– Qual é o produto que mais cresce no mundo?

Lixo;
– Onde descartá-lo? Se não houver uma conscientização sobre a forma adequada de descarte dos produtos utilizados, haverá necessariamente uma grande discussão sobre os locais de descarte, cada vez mais escassos.
Essa é a principal razão para se pensar em reciclagem dos produtos plásticos, pois sem uma destinação adequada continuaremos com a poluição agressiva do meio ambiente.

Outra questão importante é a composição do lixo, que atinge 60% de resíduos orgânicos (tabela 3)

.

E como informações complementares, dados fornecidos pela Prefeitura da Cidade de São Paulo estão apresentados na tabela 4.

Seguem outros questionamentos:

– Como reciclaremos as embalagens destes lixos orgânicos? Seu custo atual de reciclagem é proibitivo e com sérios problemas sanitários e sociais na separação dos mesmos.
Por isso o ideal é que estas embalagens sejam:

• Biodegradáveis, liberando o CO2 para a atmosfera para iniciar um novo ciclo de carbono;
• Compostáveis, transformando-se em húmus5 junto com o lixo orgânico.
Biodegrabilidade
A biodegradação é um novo conceito para os materiais plásticos. Um pequeno resumo das normas de biodegradação existentes e atuais é de que o plástico, durante a sua biodegradação, deve liberar para a atmosfera no mínimo 90% de carbono de sua composição em um prazo máximo de 180 dias, em uma espessura de no máximo 120 micra, em condições padronizadas (presença de : temperatura, umidade e microorganismos) e que em sua composição não deve conter nenhum metal pesado.
A biodegradação pode ser:
• Aeróbica: Atividade biológica que transforma material orgânico em gás carbônico, água e húmus na presença de oxigênio; ou
• Anaeróbica: Atividade biológica que transforma material orgânico em gás metano, água e húmus na ausência de oxigênio.

As vias de degradação de uma cadeia polimérica são apresentadas na figura 4.

Compostabilidade :

O conceito de compostagem é a revalorização, via tratamento aeróbico, que controla a decomposição e transformação biológica de material orgânico em dióxido de carbono, água e matéria orgânica estabilizada (biomassa) – produto principal do processo.

A compostabilidade é determinada a partir de um teste realizado com o resíduo que “sobrou” ( na forma de húmus ) da biodegradação, em crescimento de plantas vegetais padronizadas. Se houver qualquer alteração no crescimento das mesmas o material não será aprovado como compostável.

CERTIFICAÇÃO DE MATÉRIAS-PRIMAS
As normas que tratam do assunto são:
• Brasil = ABNT6 NBR 15448-1 115448-2;
• Europa = European Bioplastics EN13432;
• EUA = BioPlastics Institute BPI ASTM 6400;e
• Japão = Green Plastic.

As três últimas são as únicas entidades certificadoras de polímeros biodegradáveis do mundo que se reconhecem mutuamente e tem selos de conformidade (figura 5).

No Brasil, em função da Norma ABNT 15448-1 sobre embalagens plásticas degradáveis e/ou de fontes renováveis, foi criada a Associação Brasileira de Polímeros Biodegradáveis e Compostáveis – ABICOM, no final de 2009, com o objetivo de certificar os produtos plásticos que realmente são biodegradáveis e compostáveis, evitando a confusão criada no mercado sobre os produtos plásticos oxidegradáveis, que erroneamente se denominam oxibiodegradáveis.

Por: Júlio Harada Atualizado em 29/04/23

CONCLUSÃO
É de nossa responsabilidade o que estamos fazendo hoje e devemos sempre pensar em sustentabilidade para que as futuras gerações tenham um ambiente saudável para sua sobrevivência e perpetuação.
A natureza está nos enviando uma série de recados: aquecimento global, secas, tempestades e furacões, maremotos, entre outros acidentes naturais. Vamos ficar atentos e agir agora para não chorar depois.

Autor : Mestre Júlio Harada
BIBLIOGRAFIA E FONTES DE CONSULTA
[1] www.wikipedia.org
[2] www.uenf.br/uenf/centros/cct/qambiental
[3] Barcza, Marcos Villela; Hidrólise. Escola de Engenharia de Lorena – EEL/USP, www.dequi.eel.usp.br/~barcza/Hidrolise.pdf
[4] Muppet, Paulo; Ilustração de Paulo Muppet. Paulo.muppet@gmail.com
Fonte: Revista Ferramental edição 34