Buscando soluções para combater o rápido aumento do lixo plástico, os cientistas desenvolveram um material biodegradável projetado para substituir o plástico usado convencionalmente. Uma equipe interdisciplinar de pesquisadores mostrou que o material se biodegrada na água do mar.
Por Universidade da Califórnia – San Diego, com informações de Science Daily.
Os plásticos, agora onipresentes no mundo moderno, tornaram-se uma ameaça crescente à saúde humana e ambiental. Em todo o planeta, as evidências de poluição plástica se estendem de sacolas de supermercado no fundo do mar a microplásticos em nossos suprimentos de alimentos e até em nosso sangue.
Buscando soluções para combater o aumento do lixo plástico, cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram novos materiais biodegradáveis projetados para substituir o plástico usado convencionalmente. Depois de provar que suas espumas de poliuretano se biodegradam em compostos terrestres, uma equipe interdisciplinar de cientistas, incluindo o biólogo da UC San Diego, Stephen Mayfield, e os químicos Michael Burkart e Robert “Skip” Pomeroy, mostraram agora que o material se biodegrada na água do mar. Os resultados são 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, os pesquisadores 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 o Grande Pacific Garbage Patch, 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.
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 uma empresa derivada 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 os plásticos desonestos são mais propensos a acabar.
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 fazer 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 microorganismos e não lixo plástico e microplásticos que prejudicam a vida aquática.”
Sapatos, incluindo chinelos, o sapato 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 com transformada de Fourier 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 se biodegrada no oceano”, disse Mayfield. “Fiquei surpreso ao ver quantos organismos colonizam essas espumas no oceano. Torna-se algo como um recife microbiano.”
A lista completa de coautores do artigo são: Natasha Gunawan, Marissa Tessman, Daniel Zhen, Lindsey Johnson, Payton Evans, Samantha Clements, Robert Pomeroy, Michael Burkart, Ryan Simkovsky e Stephen Mayfield. Uma concessão do Departamento de Energia dos EUA (DE-SC0019986) à Algenesis Inc. apoiou a pesquisa.
Nota de interesse concorrente: Burkart, Mayfield e Pomeroy são fundadores e detêm participações acionárias na Algenesis Inc. , uma empresa que poderia se beneficiar desta pesquisa. Além disso, Gunawan, Tessman, Zhen, Johnson e Simkovsky são funcionários e acionistas da Algenesis.
Fonte da história:
Materiais fornecidos pela Universidade da Califórnia – San Diego . Original escrito por Mario Aguilera.
Referência do jornal :
Natasha R. Gunawan, Marissa Tessman, Daniel Zhen, Lindsey Johnson, Payton Evans, Samantha M. Clements, Robert S. Pomeroy, Michael D. Burkart, Ryan Simkovsky, Stephen P. Mayfield. Biodegradation of renewable polyurethane foams in marine environments occurs through depolymerization by marine microorganisms. Science of The Total Environment, 2022; 158761 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.158761
