Dia da Ciência e Tecnologia: pesquisadores do Instituto de Macromoléculas da UFRJ criam plástico antipoluente

A ciência é a chave para o futuro do planeta!

Neste Dia da Ciência e Tecnologia (16 de outubro), celebramos o trabalho daqueles que nos guiam para um futuro possível e sustentável.

Um exemplo disso é Maria Inês Tavares, professora e diretora do Instituto de Macromoléculas da UFRJ, que junto de sua equipe desenvolveu bioplásticos que se decompõem rapidamente tanto em compostagem quanto no meio ambiente.

Diferentemente dos plásticos sintéticos, a tecnologia incorpora bioativos de alimentos funcionais, como linhaça e chia, a uma matriz polimérica biodegradável aprovada pela ANVISA. A solução pode ser eficaz na substituição dos plásticos tradicionais usados em embalagens descartáveis, especialmente no setor alimentício.

A tecnologia, atualmente em processo de registro da patente, ganhou destaque na mídia e apareceu em matérias da Agência Brasil e Rede Record, além de ter sido destaque na revista Journal of Applied Polymer Science, referência internacional no campo dos materiais poliméricos.

Em entrevista ao Parque Tecnológico da UFRJ e a InovaUFRJ, a professora destacou a importância do incentivo a pesquisas no campo da sustentabilidade, trabalho em equipe e interdisciplinaridade. Confira abaixo:

1. Como começou e qual foi o ponto de partida para o desenvolvimento do plástico antipoluente?
Todas as minhas pesquisas sempre tiveram um forte viés ecológico, priorizando não apenas a proteção ambiental, mas também a integridade dos alunos e pesquisadores envolvidos. Em nossas abordagens, evitamos o uso de solventes nocivos, optando por alternativas mais seguras, como água, álcool ou soluções hidroalcoólicas. Em grande parte dos processos, empregamos metodologias que eliminam a necessidade de solventes, resultando em uma produção mais limpa e com baixo consumo energético.

Essa preocupação com o meio ambiente nos direcionou ao estudo dos microplásticos e à busca por alternativas mais sustentáveis, como a substituição de embalagens plásticas descartáveis, especialmente no setor alimentício, por polímeros biodegradáveis. Embora esses materiais tenham um custo inicial mais elevado em comparação aos polímeros sintéticos, sua eficiência pode ser aprimorada com a adição de bioativos antioxidantes provenientes de alimentos funcionais. Isso não só proporciona maior proteção ao alimento como também prolonga a vida útil da embalagem, garantindo uma segurança alimentar superior. Esses polímeros biodegradáveis, quando descartados corretamente em composteiras, podem decompor até 90% de sua massa em um período de 180 dias. Mesmo em condições de descarte inadequado, no solo ou na água, eles são rapidamente consumidos por microrganismos, decompondo-se sem deixar resíduos de microplásticos, contribuindo para um ciclo de vida mais sustentável e seguro para o meio ambiente.

2. Como o bioplástico é feito e como sua decomposição funciona?
Os bioplásticos desenvolvidos neste projeto são uma inovação que incorpora bioativos de alimentos funcionais, como linhaça e chia, entre outros, a uma matriz polimérica biodegradável aprovada pela ANVISA. Esta combinação não apenas confere propriedades antioxidantes e protetoras ao alimento, mas também garante que, ao final de sua vida útil, o material passe por um processo natural de degradação e fragmentação. Esses fragmentos se tornam substratos alimentares para microrganismos presentes no solo e na água, promovendo uma decomposição acelerada e sustentável, sem a geração de resíduos de microplásticos.

3. Como a universidade deve incentivar pesquisas no campo da sustentabilidade?
Incentivar a pesquisa em sustentabilidade na universidade envolve um esforço colaborativo e multifacetado, que deve incluir tanto a comunidade acadêmica quanto setores externos, como o governo e a indústria. Primeiramente, é fundamental promover uma cultura institucional que valorize a pesquisa em sustentabilidade, alinhando-a com as demandas emergentes da sociedade e as metas globais, como os Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU. Isso pode ser alcançado por meio da criação de centros de pesquisa interdisciplinares dedicados à inovação sustentável, bem como a implementação de programas de incentivo à pesquisa aplicada e à inovação tecnológica, em áreas como energia renovável, gestão de resíduos e novos materiais biodegradáveis.

Além disso, é necessário proporcionar apoio financeiro contínuo e acesso à infraestrutura de ponta, como laboratórios e equipamentos avançados, permitindo que os pesquisadores desenvolvam soluções práticas para os desafios ambientais. Estabelecer parcerias estratégicas com empresas comprometidas com a sustentabilidade também pode abrir novas frentes de pesquisa, ao mesmo tempo em que garante a aplicação industrial dos resultados científicos.

Um fator chave é o engajamento dos estudantes desde a graduação em projetos de pesquisa que foquem em soluções para questões ambientais reais. Isso não apenas forma uma nova geração de pesquisadores conscientes, mas também acelera o desenvolvimento de tecnologias e soluções sustentáveis.

Finalmente, reforçar a divulgação científica e a conscientização sobre a importância da sustentabilidade, tanto dentro como fora do campus, é vital. A universidade deve se tornar um exemplo vivo de práticas sustentáveis, incentivando toda a comunidade a adotar posturas e hábitos mais conscientes e demonstrando, na prática, os resultados das pesquisas realizadas.

4. Quantas pessoas estão envolvidas na pesquisa e de quais cursos/áreas?
Atualmente, meu grupo é composto por 34 integrantes, que incluem alunos de iniciação científica, mestrandos, doutorandos, técnicos de laboratório e pós-doutorandos. Os alunos de iniciação científica são oriundos do nosso renomado curso de Graduação em Nanotecnologia, que possui uma avaliação máxima de 5 no MEC. Além disso, os mestrandos e doutorandos fazem parte do Programa de Ciência e Tecnologia de Polímeros, uma área de destaque na formação acadêmica e pesquisa. Este conjunto diversificado de talentos e formações permite uma abordagem multidisciplinar, enriquecendo a pesquisa e promovendo inovações significativas na área da sustentabilidade.

5. Qual é o custo de implementação dessa tecnologia?
A implementação da tecnologia de filmes biodegradáveis e nanoestruturados envolve custos significativos que abrangem diversos aspectos ao longo dos anos de pesquisa. Primeiramente, a formação e qualificação de alunos são essenciais e representam um investimento contínuo em bolsas de estudo e em programas de capacitação, contribuindo para a formação de novos especialistas na área. Além disso, a participação em congressos e eventos científicos é fundamental para a troca de conhecimentos e atualização, o que também gera custos.

Os equipamentos de caracterização, que são fundamentais para a análise dos materiais e dos processos envolvidos, constituem uma parte significativa do investimento. Equipamentos como espectroscópios, difratômetros e analisadores térmicos podem ter custos que variam de dezenas a milhões de reais, dependendo da complexidade e da tecnologia. É importante ressaltar que esses equipamentos são indispensáveis para garantir a qualidade e a eficácia dos desenvolvimentos tecnológicos.

Além dos custos diretos com equipamentos e formação, é preciso considerar os anos de pesquisa e desenvolvimento que levaram à consolidação desta tecnologia. O somatório de todos esses fatores pode facilmente ultrapassar R$ 10 milhões ao longo do tempo, considerando a integração de recursos humanos, infraestrutura, insumos e a constante necessidade de inovação e adaptação às novas demandas do mercado.

Saiba mais sobre o Instituto de Macromoléculas Professora Eloisa Mano acessando www.ima.ufrj.br.