Um novo material que permite o desenvolvimento de embalagens biodegradáveis para uso na agricultura é outra patente depositada recentemente por pesquisadores do Instituto de Química (IQ) da Unicamp. O novo produto mistura ao polímero polihidroxibutirato-valerato (PHBV), produzido a partir da fermentação de bactérias, um componente produzido a partir do resíduo da indústria de papel denominado lignosulfonato. A expectativa, segundo os autores da pesquisa, é colocar à disposição do produtor rural, por exemplo, uma embalagem para o transporte de mudas de pequeno porte, que poderia ser enterrada no solo junto com a planta.

Nelson Duran e a doutoranda Ana Paula Lemes, no IQ: embalagem biodegradável, de baixo custo e capaz de alimentar a planta com a liberação paulatina de nutrientes

Além de oferecer um um custo altamente competitivo, o novo produto contribui para a preservação do meio ambiente, por apresentar matéria-prima renovável. “A busca por alternativas que minimizem os danos ambientais é uma tendência mundial cada vez mais estudada”, afirma um dos autores do trabalho, o professor Nelson Duran. Ele assina a patente “Compósitos biodegradáveis baseados em poli(3-hidroxibutirato – co-3-hidroxivalerato) e lignosulfonatos” com a doutoranda Ana Paula Lemes e a professora da Faculdade de Engenharia Química (FEQ), Lúcia Innocentini-Mei.

O PHBV é um polímero biodegradável originalmente brasileiro, que já está no mercado há cerca de dois anos. A maior receita, no entanto, vem da exportação para países da Europa, Japão e Estados Unidos – em média, entre 50 e 60 toneladas por ano. Já o resíduo da indústria de papel (lignosulfonato), devido a propriedades peculiares, tem amplo campo de aplicação na agricultura. O desafio de misturar esses dois materiais, criando um novo produto, acabou potencializando o efeito biodegradante do PHBV em relação ao tempo. Em laboratório, os cientistas depositaram o composto em vasos com porções de terra, a fim de simular as condições de degradação. “Com 50 dias, já percebemos uma biodegradação significativa, facilmente perceptível”, comemora Ana Paula. Os dados foram comparados com aqueles atribuídos à biodegradação natural do PHBV. Enquanto o polímero teve uma perda de massa de 8%, a formulação com o lignosulfonato perdeu em torno de 30% no mesmo período.

A eficácia do novo produto poderia ser aferida também pela capacidade de liberação controlada de micronutrientes para a planta. Ana Paula explica que o lignosulfonato possui poder quelante, ou seja, a substância é capaz de “seqüestrar” vários íons metálicos como ferro, zinco, cobre, manganês, magnésio e outros, levando-os à formação de complexos metálicos solúveis. Com isso, consegue conduzir para a planta metais na forma de micronutrientes e de uma forma paulatina. “Se a planta precisa de ferro, por exemplo, o metal pode ser adicionado na formulação do material para que seja liberado ao solo durante a biogradação da embalagem, sendo assim utilizado pela planta”, explica. O método também evitaria desperdício, diminuindo a quantidade de micronutrientes necessária, e reduziria o risco de contaminação de águas superficiais e subterrâneas.

A pesquisa – Chegar a uma mistura que apresentasse resultados positivos quanto às propriedades térmicas e mecânicas consumiu dois anos de pesquisa. Era necessário, como Ana Paula, conseguir a compatibilidade entre as substâncias. O PHBV é hidrofóbico, enquanto o lignosulfonato é hidrofílico. Por isso, é comum observar na literatura a necessidade de agentes compatibilizantes nas formulações em várias etapas. Neste sentido, o diferencial da pesquisa foi a produção de um compatibilizante durante o processo para chegar ao material. “Alteramos o processo, o que acarretou a eliminação de uma das etapas. Isto significa menos consumo de energia e tempo”, informa Nelson Duran. Ana Paula Lemes acrescenta que não são raras as pesquisas utilizando mistura de substâncias para alcançar o efeito biodegradante, mas o uso do polímero PHBV ainda é muito pequeno no Brasil.

Os estudos melhoraram também a eficácia da aplicação do lignosulfonato na agricultura. Devido a sua solubilidade, ele não permanece por muito tempo no solo, principalmente com as chuvas, quando os nutrientes são arrastados com as águas. Adicionado ao polímero biodegradável, o lignosulfonato manteria-se por período maior no solo, contribuindo para o bom desenvolvimento das plantações.