Biodegradação de poli(tereftalato de etileno) aditivado com pró-degradante orgânico em condições anaeróbias

Abstract

Os plásticos de uso único se tornaram uma parte significativa da economia global, com uma produção anual de 82 milhões de toneladas, o que representa quase um quinto do mercado global desse material. Alternativas para reduzir a durabilidade e a resistência à degradação desses polímeros são exploradas pela comunidade científica. Todavia, ainda há necessidade estudos mais aprofundados acerca da eficácia da biodegradação dos plásticos comercializáveis. O objetivo do estudo foi avaliar a biodegradabilidade, em condições anaeróbicas, do poli(tereftalato de etileno) aditivado (PET-ad), sendo esse material o filme comercializado por um empresa produtora de embalagens. Os filmes poliméricos foram submersos em lodo de estações de tratamento de esgoto, colocados em biodigestores. A quantificação da biodegradação foi feita por meio da avaliação do biogás por cromatografia gasosa. Em termos de caracterização dos filmes, eles foram submetidos à variação de massa, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Termogravimetria (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR). Além disso, foram realizadas análises dos microrganismos presentes no meio. Os resultados exibiram variações de massa atribuídas a presença de componentes do lodo na superfície dos filmes, corroborados pelo MEV, sendo indícios do início da biodegradação. As propriedades térmicas não apresentaram alterações que indicassem degradação, com temperatura de fusão de 244 °C e temperatura de degradação entre 400 e 450 °C. Houve pequena variação de ligações químicas na superfície dos filmes, correspondendo ao início do processo de biodegradação. Constatou-se um aumento inicial na população anaeróbica (pico de 109 NMP/ml) e um declínio nos organismos aeróbicos (pico de 1023 NMP/ml); ao final da pesquisa, os microrganismos ainda permaneceram em concentrações significantes – 106

e 109 NMP/ml, anaeróbios e aeróbios, respectivamente –, exibindo potencial para se desenvolverem após condições adversas. A produção dos gases metano (60 % v/v) e dióxido de carbono (30 % v/v) atingiram seu pico no final do primeiro mês e diminuíram em sequência. Aos dezoito meses, não houve diferença expressiva na biodegradação entre os filmes de controle negativo (PET) e os filmes PET-ad.