Desenvolvido “papel transparente” para substituir o plástico

• Pesquisadores da JAMSTEC, no Japão, desenvolveram um novo papel transparente para substituir o plástico
• Feito com base em celulose, é biodegradável e decomposto por microrganismos em água e dióxido de carbono
• O material tem alta durabilidade, o que lhe dá grande potencial de uso em diversos recipientes, como copos e canudos
• Um de seus principais diferenciais em relação aos papéis transparentes existentes é que ele se decompõe quase completamente em até 4 meses, mesmo em águas profundas
• Com a adoção de um processo de produção em massa, as emissões de carbono seriam cerca da metade das do plástico, mas o custo de produção é estimado em cerca de 3 vezes o do papel comum

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Contexto da pesquisa e desenvolvimento inovador

• A Agência Japonesa de Ciência e Tecnologia Marinha-Terrestre (JAMSTEC) e várias equipes de pesquisa desenvolveram folhas espessas de papel transparente com celulose obtida de biomassa vegetal
• O papel desenvolvido vem chamando atenção como material para substituir o plástico, especialmente como alternativa ao plástico, um dos principais causadores da poluição marinha

Método de fabricação e principais características

• O pó de celulose extraído das fibras da superfície das sementes de algodão puro é dissolvido em uma solução aquosa de brometo de lítio, transformado em gel em alta temperatura e, depois, passa por processos de moldagem e secagem até se tornar papel
• Quando esse papel foi moldado em forma de copos e canudos, apresentou resistência no nível do policarbonato
• Fibras em escala nanométrica ficam densamente agregadas, permitindo que a luz passe sem dispersão; assim, mesmo com espessura de 0,7 mm, o fundo à distância pode ser visto com nitidez
• É muito flexível e também mantém a transparência

Biodegradabilidade e avaliação do impacto ambiental

• Para verificar a biodegradabilidade no mar, as folhas foram submersas em várias profundidades e foi observado o grau de decomposição por microrganismos
• Embora a velocidade de decomposição seja menor em águas mais profundas por haver menos microrganismos, foi confirmado que a maior parte se decompõe em até 4 meses mesmo a 757 m de profundidade

Potencial de mercado e limitações

• Até agora, as embalagens cartonadas comuns eram uma alternativa aos recipientes plásticos, mas a preferência dos consumidores era baixa porque não era possível ver o conteúdo
• O papel transparente pode resolver esse problema, mas isso depende da introdução de tecnologia de produção em massa e da construção de fábricas
• Com base em uma planta-piloto, o custo de produção seria cerca de 3 vezes o do papel comum, mas as emissões de carbono em comparação com o processo do plástico seriam de cerca de 50%

Opinião de especialista

• O professor Nogi, da Osaka University, enfatizou: “Já houve vários tipos de papel transparente no passado, mas o maior diferencial deste desenvolvimento é a comprovação de sua biodegradação em águas profundas”

[GN⁺]

Opiniões no Hacker News

• Transparência não é o motivo de usarmos tanto plástico; ele é preferido por ser leve e não se decompor. Como dura milhares de anos, também conserva alimentos por muito tempo, então o plástico é adotado em várias peças sem preocupação com chuva e vento. O que precisamos é desenvolver novos materiais que quase não se decomponham no ambiente cotidiano, mas que se decomponham rapidamente quando expostos a certas condições específicas, como substâncias químicas, temperatura ou pressão

  • O plástico é extremamente fácil de moldar, o que lhe dá uma enorme vantagem técnica para produção em massa. Ele absorve grande parte das vantagens da madeira (leve e barata), da cerâmica (fácil de moldar, impermeável) e do metal (durável), evitando suas desvantagens. A madeira leva tempo para ser processada, a cerâmica quebra com facilidade, e o metal é caro, enferruja e, por ser condutor, traz complicações adicionais. No conjunto, parece inevitável que o uso do plástico acabe sendo muito alto
  • O artigo já apresenta casos de uso. “Até agora, as embalagens cartonadas têm sido o substituto mais comum para recipientes de plástico, mas os consumidores não gostam delas porque não conseguem ver o conteúdo. Papel transparente poderia resolver esse problema, mas seriam necessárias fábricas com a tecnologia de produção”
  • Na prática, muitas embalagens já são de papel com apenas uma janela plástica transparente colada. Não vai substituir todo o plástico, mas pode substituir bem esses usos parciais. É impossível que um único material substitua perfeitamente o plástico, mas isso parece um nicho significativo no mercado de plásticos descartáveis
  • Há muitos plásticos de embalagem descartável que esse material poderia substituir. Por exemplo, frutas embaladas. A vida útil de distribuição de frutas não é de milhares de anos, então a embalagem também não precisa durar tanto assim
  • Não se usa plástico porque “ele dura milhares de anos”; usa-se porque ele conserva bem os alimentos. Mesmo sem essa característica de durar milênios, já seria uma boa melhora se a embalagem funcionasse adequadamente para alimentos

• “Old is new again?” e compartilha links da Wikipédia sobre celuloide e celofane Celluloid Cellophane

  • Indicação do link para o artigo original da equipe de pesquisa artigo na Science. O objetivo é um material transparente, que possa ser feito em espessura maior e baseado em celulose pura. O celofane atende às condições 1 e 3, mas é difícil de fazer grosso; o papel pode ser feito grosso, mas não é transparente. O celuloide não se enquadra porque não é quase totalmente celulose pura. O principal objetivo é embalagem de alimentos
  • Fico seriamente curioso se a Roma Antiga, somando tudo, não teria realmente alcançado o auge da tecnologia
  • Há semelhanças com o celofane, mas o processo de fabricação é muito diferente. Pode até ter novas propriedades físicas diferentes das do celofane
  • Citação: “É possível fabricar recipientes com material espesso à base de celulose. Por ser mais espesso que os materiais de celulose existentes, espera-se que substitua o plástico, apresentado como alternativa já que o plástico é um dos principais responsáveis pela poluição marinha”

• Alguns países simplesmente jogam lixo no mar, e parece ridículo que a realidade tenha se tornado focar em criar lixo melhor em vez de resolver esse problema de raiz

  • Fala-se em “alguns países”, mas a maioria dos países usa essas nações menos ricas como destino de exportação de lixo sob o nome de “reciclagem”. Na prática, grande parte do lixo reciclável exportado acaba de fato sendo jogada no mar. Compartilha links de reportagens relacionadas The Guardian Mother Jones The Guardian D+C
  • Há também organizações focadas em prevenção, e apresenta o link do The Ocean Cleanup. Todas as abordagens são necessárias
  • Mudar o comportamento das pessoas em si, sem coerção, é quase impossível. É muito mais fácil mudar o ambiente
  • Resolver problemas técnicos costuma ser mais fácil do que resolver problemas sociais
  • Como o descarte ambientalmente correto é caro, a realidade é que nem todos os países e classes sociais conseguem arcar com isso

• Argumenta-se que o petróleo e outros materiais essenciais à base de óleo deveriam ser usados prioritariamente para fabricar esse tipo de produto, e não como energia. A ideia é usar petróleo em setores industriais e médicos em que a substituição é difícil, enquanto eletricidade e energia seriam substituídas por fontes mais limpas, como solar, eólica e nuclear, aumentando o ganho líquido para a humanidade como um todo

• Menciona-se a necessidade de uma nova classe de materiais com propriedades semelhantes às do plástico, mas que não durem milhares de anos nem sejam impossíveis de reciclar

  • Há quem ache que a própria decomposição do plástico é um problema maior. O armazenamento do lixo em si seria exagerado, enquanto a poluição por microplásticos é realmente perigosa artigo relacionado. Paradoxalmente, o plástico que permanece estável e não se decompõe com facilidade causa menos problema de poluição
  • Se o material se decompuser rápido demais, uma garrafa pode furar enquanto ainda está exposta na prateleira, fazendo o conteúdo vazar. Há preocupação com perda de usabilidade real

• Opinião: “Sacolas são ok, copos também, mas canudos são realmente ruins”

  • Um comentário pergunta por quê. O material em si teria propriedades semelhantes às do policarbonato, dura quatro meses mesmo em condições ideais e muito mais tempo em bebidas reais. Só se decompõe na presença de microrganismos como bactérias, e dentro da bebida não muda nada, então a pessoa questiona exatamente o que haveria de ruim nisso
  • Pergunta refletindo a preocupação de que possa amolecer facilmente, como canudos de papel

• Citação de uma explicação científica: “A razão pela qual folhas de papel se tornam transparentes é que fibras extremamente finas, na escala de nanômetros, se sobrepõem densamente, permitindo que a luz passe diretamente.” Pergunta-se como essas fibras são organizadas

• “Finalmente uma notícia dessas, fico muito feliz”

• Não surpreende que, no Japão, quase tudo venha embalado em plástico. Em outros aspectos o país era muito mais avançado que os Estados Unidos, mas a questão das embalagens plásticas decepciona

  • Explica-se que, considerando embalagens de mesma capacidade, o Japão na verdade usa menos plástico em peso do que outros países, com estrutura de consumo baseada principalmente em sacos e embalagens flexíveis, que usam menos plástico do que embalagens rígidas. Além disso, o Japão usa uma parte considerável como combustível de incineração. Indica este vídeo no YouTube