Desenvolvido “papel transparente” para substituir plástico

 (japannews.yomiuri.co.jp)
1 pontos por GN⁺ 2025-06-07 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • Uma equipe de pesquisa do JAMSTEC e outras instituições criou folhas espessas de papel transparente com celulose à base de biomassa vegetal, mostrando potencial para substituir recipientes plásticos
  • O novo material pode ser decomposto por microrganismos em água e dióxido de carbono e, por ser mais espesso que materiais convencionais de celulose, pode ser moldado em formatos como copos e canudos
  • Na fabricação, são usados pó de celulose obtido das fibras da superfície de sementes de algodão e uma solução aquosa de brometo de lítio, com um processo de gelificação em alta temperatura seguido de moldagem e secagem
  • Quando transformado em copos e canudos, apresentou resistência semelhante à do policarbonato, e mesmo uma folha com 0,7 mm de espessura permitiu ver claramente uma paisagem a 100 m de distância
  • Para comercialização, será necessária uma fábrica com capacidade de produção em massa; com base em uma planta de demonstração, o custo de produção é estimado em cerca de 3 vezes o do papel comum, e as emissões de CO2 em cerca de metade das do processo de fabricação de plástico

Papel transparente de origem vegetal

  • Uma equipe de pesquisa do JAMSTEC e de várias outras instituições desenvolveu folhas espessas de papel transparente com celulose produzida a partir de biomassa vegetal
  • Como o plástico é apontado como uma das causas da poluição marinha, o material é visto com expectativa como alternativa a recipientes plásticos
  • Por ser mais espesso que materiais convencionais à base de celulose, pode ser usado na fabricação de recipientes

Método de fabricação e transparência

  • A matéria-prima é pó de celulose obtido das fibras da superfície de sementes de algodão
  • O processo de fabricação é o seguinte
    • Dissolver o pó de celulose em uma solução aquosa de brometo de lítio
    • Misturar enquanto a temperatura é elevada até formar um gel
    • Moldar o material gelificado e secá-lo
  • A transparência surge porque fibras em escala nanométrica, isto é, na ordem de um bilionésimo de metro, preenchem densamente o interior da folha
  • Como a concentração de fibras é alta, a luz não se dispersa e atravessa a folha em linha reta

Resistência e visibilidade

  • A resistência do material moldado em copos e canudos foi quase equivalente à do policarbonato, um tipo de plástico
  • O papel transparente com espessura de 0,7 mm também manteve flexibilidade
  • Através de uma folha da mesma espessura, foi possível ver com nitidez uma paisagem a 100 m de distância

Biodegradabilidade no fundo do mar

  • A equipe investigou a biodegradabilidade supondo a possibilidade de o papel transparente acabar no mar
  • Após afundar a folha no mar, verificou se microrganismos marinhos conseguiam degradá-la
  • Quanto maior a profundidade, menor a quantidade de microrganismos, então a velocidade de decomposição diminui
  • Ainda assim, mesmo a 757 m de profundidade, a maior parte da folha se degradou em até 4 meses

Desafios de comercialização e custo

  • Até agora, a alternativa mais comum aos recipientes plásticos era a embalagem cartonada
  • Especialistas em negócios apontavam que, como a embalagem cartonada não permite ao consumidor ver o conteúdo, isso pode reduzir a intenção de compra
  • O papel transparente pode resolver o problema de não ser possível ver o conteúdo
  • Para colocá-lo no mercado, será necessária uma fábrica com tecnologia para produção em massa desse material
  • O pesquisador associado sênior Isobe Noriyuki, do JAMSTEC, estima que, se uma planta piloto de demonstração for construída, o custo de produção será cerca de 3 vezes o do papel comum
  • Na mesma estimativa, as emissões de CO2 poderão ser mantidas em cerca de metade das do processo de fabricação de plástico
  • O professor Masaya Nogi, da Osaka University, avalia que já existia papel transparente antes, mas que o diferencial deste material é ter comprovado biodegradabilidade em águas profundas

Leituras relacionadas

1 comentários

 
GN⁺ 2025-06-07
Opiniões no Hacker News

  • O motivo de se usar tanto plástico não é a transparência, mas o fato de ele ser leve e não biodegradável
    Como dura milhares de anos, é bom para armazenar alimentos e pode ser usado em várias peças sem grande preocupação com chuva ou condições ambientais
    O que precisamos, a meu ver, é de um material que não se decomponha de forma alguma na maioria das condições da vida humana, mas que se decomponha rapidamente quando recebe um sinal incomum, como certas substâncias químicas, temperatura ou pressão

    • O plástico também é muito usado porque é muito fácil de moldar e extremamente adequado à produção em massa. A facilidade de dar forma talvez seja o motivo mais forte para escolher plástico
      O plástico reúne a leveza e o baixo custo, vantagens da madeira; a facilidade de moldagem e a impermeabilidade, vantagens da cerâmica; e a durabilidade cotidiana, vantagem dos metais, ao mesmo tempo que evita as grandes desvantagens de cada um desses materiais
      Não é perfeito, mas, somando prós e contras, fica claro por que é tão amplamente utilizado
    • O artigo já traz uma aplicação: embalagens de papel são a alternativa mais comum aos recipientes de plástico, mas há o problema de consumidores hesitarem em comprar porque não conseguem ver o conteúdo
      O papel transparente poderia resolver esse problema, mas, para colocá-lo no mercado, seria necessária uma fábrica com tecnologia de produção em massa
    • Isso não está totalmente correto. Muita embalagem de papel com janela de plástico acaba sendo descartada
      Não dá para substituir todo o plástico, mas algumas partes podem, sim, ser substituídas
      Como o plástico cumpre muitas funções, um único material não conseguirá substituir tudo, mas claramente há nichos relevantes para plásticos descartáveis
    • As pessoas não gostam de plástico porque ele dura milhares de anos. O que importa é conservar bem os alimentos
      Se for possível fazer isso sem durar milhares de anos, parece um avanço bem grande
    • Mesmo que esse material seja possível, parte-se do pressuposto de que as pessoas vão coletá-lo e enviá-lo a instalações de decomposição
      Pela quantidade de plástico jogada no ambiente, já fica claro que as pessoas não se importam a esse ponto

  • Algo antigo ficou novo de novo?
    https://en.wikipedia.org/wiki/Celluloid
    https://en.wikipedia.org/wiki/Cellophane

    • O artigo original dos pesquisadores está aqui:
      https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads2426
      O objetivo parece ter sido um material que fosse 1) transparente, 2) pudesse ser produzido com espessura suficiente e 3) fosse puramente à base de celulose
      O celofane satisfaz 1 e 3, mas é difícil produzi-lo mais espesso; o papel satisfaz 2 e 3, mas não é transparente
      O celuloide não é tratado explicitamente no artigo, mas, como não é celulose pura, parece não satisfazer 3. A principal aplicação parece ser embalagem de alimentos
    • Ao considerar várias condições em conjunto, fico me perguntando se os romanos não estavam de fato no auge da tecnologia
    • O processo de viscose para fazer celofane é altamente tóxico. O processo Lyocell é mais seguro porque usa substâncias químicas menos voláteis, mas ambos exigem muitos produtos químicos finos, como dissulfeto de carbono ou N-methylmorpholine oxide e, mais recentemente, 1,5-diazabicyclo[4.3.0]non-5-enium acetate
      Por isso, o celofane geralmente é usado apenas em pequenas quantidades, e o rayon é parecido
      Já o brometo de lítio é um sal estável e barato, quase no nível do preço dos elementos, o que facilita ampliar escala e reciclar
    • Estranhamente, nunca fiz a conexão de que o celofane é à base de celulose. Eu simplesmente pensava que era plástico
    • Parece semelhante ao celofane, mas o processo de fabricação é muito diferente. Pode haver propriedades novas que o celofane não tem

  • É engraçado como todo mundo ficou insensível à ideia de que alguns países simplesmente jogam lixo no mar
    Em vez de resolver esse problema, estamos caminhando para criar lixo melhor

  • Minha mãe ajuda em uma pequena loja de bairro, e eles estão tentando se afastar das embalagens plásticas
    Já tentaram usar filme compostável e papel reciclado, mas o custo era alto demais ou os materiais não resistiam bem
    Este papel transparente feito de celulose parece bastante promissor. Se ele resistir ao calor, tiver boa aparência e de fato se decompor no ambiente, acho que seria uma grande ajuda para lojas assim
    Fico curioso para saber se alguém já trabalhou com esse tipo de material. Em especial, gostaria de saber qual é o desempenho real em itens sensíveis a líquidos ou umidade

  • Precisamos de uma nova família de materiais que tenha propriedades semelhantes às do plástico, mas que não leve milhares de anos para se decompor nem seja impossível de reciclar

    • No caso dos plásticos, acho que a degradação é, na verdade, a maior preocupação
      O problema de armazenar lixo costuma ser exagerado, e a poluição por microplásticos mostra claramente a ameaça quando o plástico se quebra em milhões de pequenos fragmentos[1]
      Plásticos duráveis e estáveis são muito menos problemáticos do ponto de vista de poluentes
      [1] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016041202...
    • Acho que a meta foi definida de forma umas 100 vezes exagerada. Um plástico que se decomponha em poeira inofensiva depois de 10 anos, mas não antes disso nem depois de 100 anos, já seria um compromisso bastante aceitável
      Com isso, daria para manter a maioria dos usos atuais
    • Então uma garrafa poderia começar a se decompor na prateleira, abrir um buraco e estragar

  • Não é surpresa, já que no Japão tudo vem embalado em plástico
    Quase tudo foi ótimo na minha visita ao Japão, que parecia muito à frente dos EUA, mas esse ponto foi a exceção

    • Dizem que a massa total de plástico usada para embalar a mesma quantidade de produtos no Japão é menor do que em outros países
      O motivo seria que eles usam mais sacolas, mas menos embalagens rígidas tipo concha
      Um vídeo sobre isso e sobre quanto é usado como combustível para incineração: https://www.youtube.com/watch?v=FU6WogV6UEg

  • Não tem como não soar como celofane. https://en.wikipedia.org/wiki/Cellophane

  • Dizem que as emissões de carbono são baixas, mas e o custo?
    Este produto parece resolver muitos problemas que não têm relação com o motivo pelo qual usamos plástico
    O plástico está em todos os lugares porque é durável e barato, e isso explica uns 80% dos seus usos
    Os outros 20% valorizam propriedades como resistência a substâncias corrosivas, e esse material parece ficar ainda mais distante nesse ponto
    Um produto caro e pouco durável jamais substituirá o plástico. Quando dizem que é tão resistente quanto plástico, parecem estar falando de resistência à tração, que não é exatamente a propriedade mais observada pela indústria
    Ao embalar pão, não importa se ele consegue levantar um peso parecido; o que importa é se consegue proteger o produto por meses ou anos

  • Sacolas são uma boa, copos também podem ser, mas canudos são uma ideia horrível

    • Não entendo por quê
      As propriedades físicas seriam semelhantes às do policarbonato, então essa parte não parece ser problema
      Não dizem com que rapidez ele se decompõe em condições ideais, mas afirmam que, mesmo em condições ruins, leva 4 meses e exige microrganismos, não apenas química simples como água, oxigênio e luz ultravioleta
      Então, dentro de um refrigerante, parece que quase não teria efeito mesmo depois de uma semana; não sei qual seria a parte horrível
    • Por quê? Medo de ficar encharcado como canudos comuns de papel?

  • Mesmo que não substitua todos os usos do plástico, parece capaz de substituir muitos produtos plásticos descartáveis
    Só isso já é um bom avanço. Sacolas de compras, canudos, copos descartáveis, pratos e talheres de celulose seriam bem aceitáveis