Buscando soluções para combater o aumento do lixo plástico, principalmente no oceano, cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego (EUA) desenvolveram um novo material biodegradável projetado para substituir o plástico usado convencionalmente.
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Depois de provar que suas espumas de poliuretano se biodegradam em compostos terrestres, uma equipe interdisciplinar de cientistas, incluindo o biólogo Stephen Mayfield e os químicos Michael Burkart e Robert Pomeroy, todos da Universidade da Califórnia em San Diego, mostraram agora que o material se biodegrada na água do mar. Os resultados foram publicados na revista Science of the Total Environment.
Os pesquisadores estão trabalhando para resolver um problema de poluição plástica agora descrito como uma crise ambiental global. Em 2010, cientistas estimaram que 8 bilhões de quilos de plástico entram no oceano em um único ano, com uma escalada acentuada prevista para 2025. Ao entrar no oceano, o lixo plástico perturba os ecossistemas marinhos, migra para locais centrais e forma redemoinhos de lixo como a Grande Mancha de Lixo do Pacífico, que cobre uma área de mais de 1,6 milhão de quilômetros quadrados. Esses plásticos nunca se degradam, mas se fragmentam em partículas cada vez menores, tornando-se microplásticos que persistem no meio ambiente por séculos.
Plástico biodegradável no oceano: colonização por organismos marinhos
Trabalhando com a coautora do estudo Samantha Clements, bióloga marinha e mergulhadora científica do Scripps Institution of Oceanography, os pesquisadores da UC San Diego conduziram uma série de testes de seus materiais de poliuretano biodegradáveis – atualmente usados como espumas nos primeiros sapatos biodegradáveis comercialmente disponíveis (vendidos por um empresa spinoff chamada Blueview ) – no Scripps Ellen Browning Scripps Memorial Pier and Experimental Aquarium. A localização do cais forneceu aos cientistas o acesso e uma oportunidade única para testar materiais no ecossistema natural próximo à costa, que é o ambiente exato onde a propensão de esses plásticos serem encontrados é maior.
A equipe descobriu que uma variedade de organismos marinhos coloniza a espuma de poliuretano e biodegrada o material de volta aos seus produtos químicos iniciais, que são consumidos como nutrientes por esses microrganismos, no ambiente oceânico. Os dados do estudo sugerem que os microrganismos, uma mistura de bactérias e fungos, vivem em todo o ambiente marinho natural.
“O descarte inadequado de plástico no oceano se decompõe em microplásticos e se tornou um enorme problema ambiental”, disse Mayfield, professor da Escola de Ciências Biológicas e diretor do Centro de Biotecnologia de Algas da Califórnia. “Mostramos que é absolutamente possível fabricar produtos plásticos de alto desempenho que também podem se degradar no oceano. Os plásticos não deveriam estar indo para o oceano em primeiro lugar, mas se o fizerem, esse material se tornará alimento para microrganismos e não lixo plástico e microplásticos que prejudicam a vida aquática”.
Degradação rápida
Sapatos, incluindo chinelos (o calçado mais popular do mundo), compõem uma grande porcentagem de resíduos plásticos que acabam nos oceanos e aterros sanitários do mundo. Para testar e analisar completamente seus materiais de poliuretano, desenvolvidos na UC San Diego nos últimos oito anos, o estudo reuniu especialistas em biologia, polímeros e química sintética e ciências marinhas. As amostras de espuma foram expostas à dinâmica das marés e das ondas e rastreadas quanto a alterações moleculares e físicas usando espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura.
Os resultados mostraram que o material começou a se degradar em apenas quatro semanas. Os pesquisadores então identificaram microrganismos de seis locais marinhos ao redor de San Diego que são capazes de quebrar e consumir o material de poliuretano.
“Nenhuma disciplina pode resolver esses problemas ambientais universais, mas desenvolvemos uma solução integrada que funciona em terra – e agora sabemos que também é biodegradável no oceano”, disse Mayfield. “Fiquei surpreso ao ver quantos organismos colonizam essas espumas no oceano. Torna-se algo como um recife microbiano.”