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A. LE FLOCH
Dos plásticos biodegradáveis, o polihidroxibutirato (PHB) extraído da sacarose é produzido apenas no Brasil. E, de toda a América Latina, o País equipara-se aos desenvolvidos também em pesquisas sobre a incorporação de elementos biocompatíveis ao organismo e liberação controlada de fármacos. O potencial de produção do PHB, em escala industrial, é de 10 mil toneladas/ano, que deve ser atingido em 2004/2005. Ainda em fase experimental, o plástico produzido pela planta-piloto instalada em usina de açúcar e álcool em Serrana, interior de São Paulo, é totalmente exportado para Estados Unidos, Alemanha e Japão. O produto ainda não é consumido no Brasil, onde a legislação que prevê multas pesadas para perdas ao meio ambiente engatinha. Aqui, os não-biodegradáveis dominam o mercado.
Em escala piloto, a PHB Industrial S.A. produz 50 a 60 toneladas/ano. A empresa conta com apenas 18 funcionários, trabalhando 24 horas por dia, em três turnos. Única instalada em unidade de produção de açúcar e álcool, de que se tem conhecimento, exporta também, em pequena quantidade, para a China.
A parte exportada, segundo Sylvio Ortega, físico responsável pela empresa, é encaminhada a institutos de pesquisa no Exterior. Ele destaca a Itália como o país onde mais se produzem plásticos biodegradáveis – 25 mil toneladas/ano. Estudos que tornarão possível o desenvolvimento em escala industrial deverão estar concluídos em um ano.
A PHB Industrial produz dois tipos de biopolímeros – insumos para fazer o plástico biodegradável – o PHB e o PHB-V (polihidroxivalerato). Tais insumos podem ser blendados, isto é, misturados a outros produtos para chegar ao produto final. "Entre esta empresa e o produto acabado há a indústria de transformação que faz a blenda", informa Ortega.
Existem caracteristicas de processabilidade do PHB frente ao PP (polipropileno), cuja vantagem está em que este pode ser substituído. "Frascos, tampas, canetas, garfos, facas – de vida útil curta – podem ser fabricados com material biodegradável, em vez de material de origem fóssil, degradando-se com mais facilidade", explica.
No espaço de seis meses a um ano, os biodegradáveis transformam-se em gás carbônico e água. "Os não-biodegradáveis não desaparecem em cem anos", segundo Sylvio Ortega, que também lamenta a falta de legislação capaz de coibir a poluição ambiental. "No Brasil existe legislação para a devolução à empresa de baterias de telefones celulares", acrescenta. E pondera: "Uma das razões de termos entrado neste tipo de negócio é a irreversibilidade – o País vai adequar-se, mais cedo ou mais tarde, às normas de proteção ao meio ambiente, já incorporadas às práticas industriais dos países desenvolvidos".
No Japão, o uso de plásticos originados do petróleo é proibido. Na Alemanha, o lixo orgânico só pode ser colocado na rua abrigado em sacos plásticos biodegradáveis, material no qual se envolvem os cadáveres, antes de enterrá-los, na Bélgica.
Tecnologia desenvolvida por equipe multidisciplinar composta por técnicos do Agrupamento de Biotecnologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), Instituto de Ciências Biomédicas (ICB), da USP, em parceria com a Coopersucar, estabelece que a sacarose, extraída da cana-de-açúcar, seja obtida do modo mais barato, "colocando o Brasil como absolutamente competitivo do ponto de vista da produção de matéria-prima", informa o engenheiro químico José Pradella, chefe do Agrupamento de Biotecnologia.
Alguns plásticos têm composição suscetível de ser atacada por microorganismos do solo. São aqueles cuja cadeia de moléculas pode ser quebrada, transformando-se em elementos menores. "Quando absorvidos pelos próprios microorganismos, tais elementos são transformados em gás carbônico e água, voltando, assim, para a atmosfera. Novamente serão fixados pela biomassa, fechando o ciclo." Se apresentam compatibilidade com microorganismos do solo, acabam transformados. Se não, ali permanecem por uma centena de anos. Por isso, esforços empreendidos em favor da utilização de plásticos biodegradáveis na confecção de embalagens mostram-se importantes.
O PHB é obtido a partir de bactéria que consome sacarose, acumulando grânulos de plástico biodegradável em seu interior, através de reação bioquímica, que transforma açúcar em plástico. Os grânulos são extraídos e depois purificados por métodos convencionais. Estão sendo pesquisados plásticos oriundos de diferentes fontes: óleos vegetais, bagaço hidrolizado com outras bactérias, aplicáveis tanto na fabricação de embalagens como no uso médico.
O Estudo de Pré-viabilidade Técnica e Econômica de Plásticos Biodegradáveis e suas Aplicações foi concluído no ano 2000, coordenado pelo engenheiro José Pradella e financiado pela Secretaria de Ciência, Tecnologia e Desenvolvimento Econômico do Estado de São Paulo. Teve por objetivo comparar três alternativas de polímeros potencialmente usuais: PHB, poliláctico e policaprolactona. O custo de produção desses plásticos varia de 2 a 7 dólares o quilo. "Está surgindo alternativa, nos Estados Unidos, de produzir poliláctico a partir da biomassa, que pode baratear o custo", informa o pesquisador.
Repassada para a Usina da Pedra, no município de Serrana, próximo a Ribeirão Preto, a tecnologia está sendo aplicada na PHB Industrial S.A., unidade produtiva ali instalada. O processo teve inicio em 2001. A proximidade da unidade industrial à usina é bem-vista: "O gasto com energia é praticamente coberto pelo excedente gerado dentro da planta de produção de açúcar e álcool".
Para o engenheiro Pradella, este é o "pulo do gato" para reduzir custos. Excedente de energia mais matéria-prima (sacarose) para produzir plástico biodegradável constituem a estratégia adequada. "Os custos, que chegaram a US$ 20, estão inferiores a US$ 2,5 o quilo", informa. "Não há, no mundo, PHB produzido a esse preço, nessas condições", acrescenta.
A idéia é conquistar mercados, reproduzindo unidades semelhantes no Estado e no País. "O Brasil está à frente do Japão nesse desenvolvimento, pois lá ainda não existe nenhuma unidade operando, embora o pais detenha a tecnologia." Segundo Pradella, o Japão está interessado em comprar o produto brasileiro, devido ao baixo custo de produção. Porém, ainda alto em relação ao preço de produção de plásticos convencionais, o que impede a substituição de tecnologia a curto prazo. "Os convencionais custam de US$ 0,5 a US$ 1,20 o quilo, cerca de quatro vezes menos", informa.
Como ocorre a qualquer tecnologia, a tendência é baratear o custo à medida que for sendo implementada. Pradella exemplifica com os avanços na telefonia e informática. "Veja o tamanho e o preço dos telefones; a capacidade e o preço dos computadores." As técnicas para produção de biodegradáveis no Exterior são mais sofisticadas, encarecendo o processo, enquanto a escala de produção dos convencionais é milhares de vezes maior. A medida que a escala de produção e a oferta do produto forem aumentando, o preço vai proporcionalmente diminuindo, deixando-os na mesma ordem de grandeza.
O mercado potencial dos biodegradáveis, no mundo, está em torno de algumas dezenas de milhões de toneladas, enquanto os convencionais têm produção centenas de vezes maior. "Talvez, a médio prazo, os biodegradáveis cheguem a 5% da produção global, o que é muito", considera o pesquisador.
A médio prazo, deverão formar-se nichos de mercado para a fabricação de embalagens de plástico biodegradável, afinada com modernas perspectivas de produzir, formular, vender o material já granulado, "pronto para ser usado", com indicações de aplicação em máquinas de sopro, moldes etc. Pradella prefere não definir o comportamento do mercado daqui para a frente – se toda a produção continuará a ser exportada, ou se parte dela será consumida no Brasil.
"Penso que o mercado mais promissor será o externo, pois os países industrializados estão na frente quanto à conscientização ecológica de pagar um pouco mais caro para preservar o meio ambiente", explica.
A demanda no mercado brasileiro é grande, embora não haja oferta do produto. Penetração maior vai depender da estratégia de comercialização das empresas que já produzem polímeros.
Embalagens de papel e papelão "são biodegradáveis", têm origem em matéria-prima renovável. Porém, sua aplicação é mais limitada que o plástico, por serem permeáveis à água, ao oxigênio etc.
Utilização de biodegradáveis no setor de embalagens chega a 99%. Atualmente, qualquer tipo de embalagem plástica poderá substituir a convencional, mediante tecnologia disponível.
Embalagens confeccionadas com matéria-prima renovável, como a biomassa, originada da cana-de-açúcar, geram produto final biodegradável ou facilmente reciciável. Através de reação química, monômeros interagem formando cadeias de polímeros também utilizados na fabricação de peças plásticas de vida útil curta. Apesar de necessitar de tempo para maturar, como toda tecnologia que substitui a anterior, empresas como Basf, Bayer, Monsanto, Union Carbide já contam com alternativas nesse campo.
O Brasil mantém a dianteira trabalhando com aplicação médica de biodegradáveis. Os polihidroxialcanoatos são polímeros constituídos de monômeros que se repetem em cadeia. Enquanto os PHB originam-se de cadeias curtas, os polihidroxialcanoatos são plásticos de cadeia média. Pesquisas finandadas pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), em parceria com IPT e Universidade do Norte Fluminense, têm por objetivo aplicação na área médica, indústria alimentícia, adesivos, tintas etc.
Biopolímeros são utilizados na implantação de pequenas partes do corpo, como cartilagens, substituição de válvulas cardíacas, pequenos vasos etc., segundo a engenheira química Marilda Keiko Taciro, que estuda o assunto junto ao Agrupamento de Biotecnologia do IPT. Embora ali ainda não se faça a reconstituição de órgãos, trabalha-se na pesquisa de materiais que servirão de molde à cultura de células que se transformarão em tecidos. Esses moldes são feitos de plásticos biodegradáveis. Cartilagens constituem exemplo clássico. O suporte plástico de polihidroxialcanoato serve apenas para cultivar células, desenhando o molde da orelha que se quer reconstituir. Tal procedimento permite que, por algum tempo, haja a substituição do órgão e, depois, o próprio organismo o reconstrua, por ser biodegradável e biocompatível.
O mesmo poderá ocorrer em pinos para transplantes ortopédicos. Algum tempo depois de colocados, poderão permanecer ou ser retirados através de cirurgia. Mas, se forem biodegradáveis, segundo a pesquisadora, a retirada não precisará ser feita: biocompatível, o pino vai-se degradar, e o tecido regenerar-se. Ao crescer naquele local, irá incorporar-se ao organismo, embora o tempo de degradação deva ser o mesmo da recomposição do tecido.
"Estudos com biopolímeros resumem-se em uma das poucas áreas em que podemos nos situar no mesmo patamar de outros institutos mundiais de pesquisa", reforça Marilda Keiko, para quem o grau de desenvolvimento detectado no IPT é comparável a grupos fortes nos Estados Unidos, Alemanha, Suíça, Japão e Coréia.
Biólogos, farmacêuticos, técnicos em microbiologia, para isolar novas linhagens e melhorá-las geneticamente, fazem trabalho conjunto com o objetivo de produzir diferentes tipos de polímeros. Embora estudos de viabilidade econômica ainda não estejam concluídos, a otimização também está sendo trabalhada. Por enquanto, o custo de produção do polihidroxialcanoato é dez vezes superior ao do PHB. "A viabilidade médica do produto já é uma realidade", pondera a pesquisadora. A América Latina, segundo diz, não conta com grandes grupos atuando em polímeros.
Já a liberação controlada de fármacos tem aplicabilidade instalada. Trata-se de definir condições específicas para que determinada droga seja liberada diretamente na parte do organismo que se quer atingir. "O medicamento encapsulado será liberado apenas em presença de ambiente favorável", afirma Marilda Keiko. Se não encontrar, será expelido.