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Eles foram chamados de plásticos “dos sonhos”: polihidroxialcanoatos ou PHAs. Já a base de uma indústria incipiente, eles são uma classe de polímeros criados naturalmente por microorganismos vivos ou produzidos sinteticamente a partir de matérias-primas biorrenováveis. Eles são biodegradáveis no meio ambiente, incluindo oceanos e solo.
Mas há uma razão pela qual os PHAs não decolaram como uma alternativa sustentável e ambientalmente benigna aos plásticos tradicionais. Os PHAs cristalinos são quebradiços, portanto não são tão duráveis e convenientes quanto os plásticos convencionais. Eles não podem ser facilmente processados por fusão e reciclados, tornando sua produção cara.
Os químicos de polímeros da Universidade Estadual do Colorado, liderados por Eugene Chen, Professor Ilustre da Universidade no Departamento de Química, criaram uma plataforma PHA sintética que aborda cada um desses problemas, abrindo caminho para um futuro em que os PHAs podem decolar no mercado como verdadeiramente sustentáveis plásticos.
Chen e colegas relatam uma nova classe de PHAs redesenhados, prontamente acessíveis por meio de catálise química, na revista Ciência.
Os pesquisadores buscavam uma estratégia para lidar com a instabilidade térmica intrínseca dos PHAs convencionais; sua falta de resistência ao calor também torna difícil processá-los por fusão em produtos finais. Os químicos da CSU fizeram mudanças fundamentais nas estruturas desses plásticos, substituindo átomos de hidrogênio reativos responsáveis pela degradação térmica por grupos metil mais robustos. Essa modificação estrutural aumenta drasticamente a estabilidade térmica dos PHAs, resultando em plásticos que podem ser processados por fusão sem decomposição.
Além disso, esses PHAs recém-projetados são mecanicamente resistentes, superando até mesmo os dois plásticos de commodities mais comuns: polietileno de alta densidade – usado em produtos como frascos de leite e xampu – e propileno isotático, usado para fabricar peças automotivas e fibras sintéticas . A melhor parte é que o novo PHA pode ser quimicamente reciclado de volta à sua molécula básica, chamada monômero, com um simples catalisador e calor, e o monômero limpo recuperado pode ser reutilizado para reproduzir o mesmo PHA novamente – em princípio, infinitamente .
“Estamos adicionando três características principais desejadas aos PHAs biológicos, incluindo a reciclagem química em circuito fechado, que é essencial para alcançar uma economia circular de PHA”, disse Chen.
O trabalho foi apoiado pelo Consórcio BOTTLE do Departamento de Energia.
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