Cientistas usam microalgas na fabricação de materiais como sacolas plásticas

Que tal usar microalgas para reduzir a emissão dos gases de efeito estufa na fabricação de itens como sacolas plásticas? Pode parecer inusitado, mas este é o resultado de mais uma pesquisa dentro da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), cujo título é: um filamento para impressão 3D sustentável com capacidade de captura de carbono. Um dos inventores envolvidos no desenvolvimento da invenção, Isaac de Santana Bezerra pontua que o material criado é voltado para produção de artigos ecológicos por impressão 3D, com uma redução da emissão de gases em até 40% em cada produto produzido. 

“A redução da emissão de gases de efeito estufa é decorrente da capacidade de captura de carbono das microalgas, que, quando associadas ao seu grande volume disponível e baixo custo, permitem ainda a redução do custo final dos produtos fabricados”, descreve o doutorando no Programa de Ciência e Engenharia de Materiais (PPGCEM). O baixo custo é um dos atrativos, situação alcançada em virtude do grande volume disponível de microalgas, associado à capacidade de captura de carbono, o que torna o filamento desenvolvido uma adição diferenciada ao campo dos materiais amigáveis à natureza.

Este é um aspecto importante no contexto, já que a indústria de polímeros sintéticos advindos do petróleo envolve desde a extração dos insumos primários até a obtenção do produto final. Nesse processo, ocorre a liberação massiva de carbono, que impacta negativamente nos ecossistemas da Terra, situação que, tomando a sustentabilidade como ingrediente relevante, faz com que o uso de agentes atenuadores desse impacto, como as microalgas, seja proeminente e um fator capaz de obter o “zero nível” de carbono gerado no processo produtivo.

 

Entusiasta das pesquisas na área, Graco Aurelio Câmara de Melo Viana, professor do Departamento de Oceanografia e Limnologia da UFRN, explicita que elas são relevantes agentes biológicos com alta capacidade de captura de carbono. Para além disso, o docente complementa que há projetos em escala piloto e pesquisas que mostram a aplicação de microalgas para a obtenção de biocombustíveis e na incorporação em cimentos. Existem ainda exemplos de aplicações para a formulação de artigos têxteis elastoméricos. 

Dado seu ineditismo, o filamento polimérico fruto da pesquisa rendeu mais um depósito de pedido de patente, realizado no último dia 04 de outubro, junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). As microalgas realizam a captura de carbono da atmosfera, de forma que seu uso como fase dispersa gera créditos de carbono, permitindo atenuar o déficit de carbono gerado durante a produção de artigos plásticos. Este filamento compósito apresenta grande potencial de produção de artigos ecológicos que promovam a sustentabilidade da indústria polimérica.

 

No documento apresentado ao Instituto, os inventores identificam que o filamento sustentável de microalgas confere inovação no seu processo de produção, já que há a possibilidade de sua dispersão em matriz polimérica sintética com boa interação entre as substâncias, promovendo redução de custo e atenuação do carbono global emitido na produção do produto final. Coordenador do grupo de pesquisa, Edson Noriyuki Ito assevera que não foram encontrados documentos antecipando ou sugerindo as inovações da invenção, de forma que a solução proposta no estudo apresenta um avanço frente ao estado da técnica.

“Este filamento termoplástico biosustentável representa um avanço significativo na área de desenvolvimento de polímeros, com o potencial de melhorar significativamente a sustentabilidade do uso de polímeros sintéticos, já que reduz a quantidade global de carbono produzido durante todo o processo, sendo altamente atraente em aplicações de embalagens ecológicas e personalizadas”, salienta o professor do Departamento de Engenharia de Materiais.

 

Edson Ito explica também que a fabricação aditiva, também conhecida como impressão 3D, engloba uma variedade de métodos, incluindo a modelagem por fusão e deposição (FDM) de filamentos termoplásticos. Este processo envolve a extrusão seletiva de polímero, camada por camada, até a formação do objeto tridimensional. A extrusão é um processo mecânico de produção de componentes de forma contínua, onde o material é forçado através de uma matriz, adquirindo assim a forma pré-determinada pela forma da matriz projetada para a peça. Ito acrescenta que a técnica FDM possui aplicação limitada, e, para ampliação do seu uso em novos produtos e aplicações, se faz necessário aumentar o número de filamentos inovadores no mercado, como o que o grupo busca patentear.

Isaac Bezerra frisa que essa necessidade gerou a busca de associar o estudo ao uso específico de microalgas no processo de produção. “Atualmente, aqui no Laboratório de Reologia e Processamento de Polímeros, estamos desenvolvendo projetos que atrelam tecnologia e sustentabilidade. No caso desse pedido de patenteamento, o produto já foi desenvolvido, testado e aprovado, revela boa capacidade de processamento e fácil escalabilidade, tanto do processo quanto na produção dos insumos”, enumera Bezerra. O pedido de patente envolveu, além de Ito, Issac e Graco, a contribuição de Bruna Luz Carreras e Felipe Pedro da Costa Gomes, e o depósito foi feito sob a denominação “Filamento sustentável com capacidade de captura de carbono para aplicação em impressão 3D, seu método de produção e uso”.

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