segunda-feira, 28 de março de 2011

Biotecnologia do Plástico

O que é?
 É o plástico obtido a partir de cana de açúcar.

Como é produzida?
Em resumo, a cana é moída para produzir suco, sendo fermentado e destilado em etanol, que é convertido por uma série de processos químicos, para se tornar monoetilenoglicol, um derivado do petróleo. O monoetilenoglicol é misturado ao ácido tereftálico para criar o plástico pet  ou também chamado de polietileno verde.
     
Mas, o polietileno verde é produzido a partir de uma resina sintetizada do etanol e permitirá a fabricação de tanques de combustível para veículos, filmes para fraldas descartáveis, recipientes para iogurtes, leite, xampu, detergentes.
      O polietileno é fornecido à indústria em forma de bolinhas que são então transformadas nas embalagens ou em peças para diversas finalidades, como para a indústria de brinquedos.
Nitschke afirma que usar álcool para produzir polietileno não vai provocar impacto na produção de açúcar ou de combustível, tendo em vista a potencialidade do Brasil nessa área. O país, conforme destacou o executivo, produz 500 milhões de toneladas de cana-de-açúcar por ano e praticamente metade vai para a industrialização do etanol e os 50% restante, para a produção do açúcar.
      O polietileno verde substitui a matéria-prima proveniente de reservas fósseis oferecendo um produto de fonte renovável e que fixa o gás carbônico com a síntese da resina obtida para a produção do polietileno.

Produção
A iniciativa é da empresa petroquímica Braskem que lançou em abril de 2009 em Triunfo, no Rio Grande do Sul, a pedra fundamental do Projeto Verde da Braskem, planta industrial da fábrica cujas obras vão gerar 1.500 empregos.
A unidade deverá estar concluída no final do próximo ano e consumirá investimentos de R$ 500 milhões. Segundo o responsável pela comercialização de polímeros verdes da Braskem, Luiz Nitschke, essa será a primeira operação em escala comercial no mundo da produção de polietileno verde a partir de matéria-prima totalmente renovável.
Nitschke informou que a produção será destinada ao mercado do produto alternativo, que consome em todo o mundo 70 milhões de toneladas de polietileno por ano. O consumo de plásticos provenientes de todas as origens chega a 200 milhões de toneladas ao ano, de acordo com ele.
Inicialmente será usada cana proveniente de São Paulo, mas o projeto vai estimular também a exploração da cultura no estado. O zoneamento agrícola da cana-de-açúcar no Rio Grande do Sul foi divulgado na semana passada pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.

Aplicações 

COCA-COLA

A Coca-Cola ao ser criticada por ambientalistas do uso de garrafas plásticas lançou uma nova embalagem parcialmente fabricada a partir de plantas conhecido como plástico de cana-de-açúcar

A Coca-Cola lançou sua "garrafa planta", na Conferência sobre Mudança do Clima em Copenhague, em dezembro de 2009, e planeja promovê-la mais no mês da Olimpíada de Inverno de Vancouver. Novas pesquisas concluem que a nova embalagem deixa um traço de carbono menor que as garrafas antigas.
As garrafas plásticas são produzidas com polietileno tereftalato (PET), derivado do petróleo, um recurso não-renovável. Em 2006, os EUA, utilizaram mais de 17 milhões de barris de petróleo para a produção de garrafas plásticas. A nova garrafa produzida a partir de material vegetal utiliza 70% de petróleo e 30% de materiais à base de cana-de-açúcar.
A Coca afirma que pretende vender mundialmente 2 bilhões das novas garrafas até o fim de 2010.
A Coca já requisitou e financiou uma análise do Imperial College London que comparou o "ciclo de vida" da nova garrafa ao de uma garrafa comum, para determinar se há diferença no impacto sobre o meio ambiente, disse Scott Vitters, diretor de embalagem sustentável da empresa. Ele diz que o estudo descobriu que a produção da garrafa-planta deixa uma pegada de carbono 12% a 19% menor que a da garrafa normal. A empresa aguarda agora a verificação dos resultados por terceiros, acrescenta Vitters.
Grupos ambientalistas afirmam que a garrafa que a Coca está lançando é um pouco melhor que as garrafas normais de pet, mas dizem que ainda não resolve o problema maior das embalagens plásticas: o fato de que a maioria das pessoas não as recicla.
Apenas 27% dos vasilhames de pet foram reciclados nos EUA em 2008, segundo a Associação Nacional de Fabricantes de Garrafas Pet. A nova garrafa é "definitivamente algo positivo, mas não é algo que me faz pular de alegria", diz Susan Collins, diretora executiva do Instituto de Reciclagem de Embalagens.
E alguns concorrentes questionam a avaliação da Coca sobre o efeito da nova garrafa no meio ambiente. "É um primeiro passo admirável da Coca", diz Andrius Dapkus, diretor de inovação e renovação da Nestlé Waters North America Inc., divisão de água engarrafada da suíça Nestlé SA. "Mas do jeito que está agora, ainda não sabemos se o impacto ambiental da plantbottle é melhor, pior ou igual" ao da garrafa à base de petróleo.
Em vez de mudar os ingredientes, a Nestlé continua a reduzir a quantidade de plástico nas garrafas, uma estratégia que a Coca e a PepsiCo também usam. A Nestlé planeja lançar nos próximos meses uma nova versão mais leve de sua garrafa EcoShape, que usa 9,3 gramas de pet, 25% a menos que a versão mais recente.
 TOYOTA
A Toyota planeja fazer o material do forro dos veículos e outras superfícies interiores com um novo “plástico ecológico”, que apresenta uma primeira utilização mundial de bio-PET.
Lexus CT200h
Começando com o forro do compartimento de bagagem no Lexus “CT200h”, no inicio de 2011, a TMC planeja aumentar o número de veículos  com o novo material, bem como as áreas utilizando o novo bio-PET, e pretende ainda lançar um modelo com 80% do veiculo feito do material ecológico.
O material desenvolvido em conjunto com a Toyota é caracterizado por:
·  Melhor desempenho
·  Resistência ao calor
·  Desempenho
·  Durabilidade
·  Melhor resistência em comparação com os materiais usados atualmente

O plástico ecológico tem a vantagem de ser mais neutro em carbono do que o plástico convencional à base de petróleo, o que significa que pode diminuir as emissões de CO2. O uso do plástico contribui para a redução no uso dos recursos petrolíferos limitados. A TMC tem se empenhado na aplicação de plásticos ecológicos em automóveis desde 2000, e, em maio de 2003, se tornou o primeiro no mundo a usar plástico biológico baseado em ácido polyactic, que foi introduzido no compartimento do estepe e em tapetes da “Raum” mercado japonês de carros de pequeno porte. A TMC desde então tem expandido seu uso de plásticos ecológicos, atingindo o level mais alto do mundo em utilização de plásticos ecológicos, usando-o para cobrir cerca de 60% das áreas expostas do veículo.

Atualidades
O bagaço da cana-de-açúcar, hoje apenas queimado, promete ter um destino mais nobre, naquilo que depender do Instituto de Pesquisas Tecnológicas de São Paulo (IPT).
Isso porque a ideia dos cientistas do órgão paulista é construir uma usina-piloto de processamento desse material, que deverá não apenas gerar energia elétrica, como substituir plásticos derivados do petróleo e produzir biocombustível líquido (etanol).
"Em vez da queima, vamos ter o uso para produção de energia limpa", disse o ministro da Ciência e Tecnologia, Aloizio Mercadante, que foi conhecer o projeto.
A usina deverá entrar em atividade em três anos e será construída em Piracicaba, no interior de São Paulo. A intenção é que ela sirva de modelo ao setor sucroalcooleiro.
O projeto foi apresentado ainda ao vice-governador de São Paulo, Guilherme Afif Domingos. Os governos federal e estadual, juntamente com empresas privadas, vão investir R$ 110 milhões na construção da planta-piloto.
Em 2009 o Brasil colheu 650 milhões de toneladas de cana-de-açúcar. Essa quantidade gerou 210 milhões de toneladas de biomassa. Segundo o IPT, caso essa biomassa tivesse sido gaseificada – como se prevê na usina-piloto – teria gerado R$ 24 bilhões em energia elétrica.
Uma das ideias do projeto é testar a eficiência da tecnologia de gaseificação do bagaço da cana-de-açúcar. Nela, ele é posto em uma caldeira e queimado por uma espécie de maçarico gigante.
Da queima é gerado um gás, chamado gás de síntese, com as três aplicações já citadas.
O processo já é conhecido pelos pesquisadores brasileiros, mas ainda não foi aplicado em grande escala. A usina do IPT será a primeira a fazer isso com um grande volume de bagaço de cana.
Se o potencial for comprovado, especialistas estimam um grande aumento na produtividade das usinas.
 "O processo pode triplicar o potencial de geração de energia das usinas", afirmou Nilson Zaramella Boeta, diretor superintendente do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC). "Seria uma outra Itaipu produzindo energia."

Reconhecimento (Selo Verde)
Para ajudar na identificação de seu plástico de cana-de-açúcar, a petroquímica Braskem está lançando o selo "I´m Green" (Eu sou verde). Selo verde que vai estampar produtos que usam a resina produzida pela Braskem.
O logotipo poderá ser usado por indústrias de embalagens que utilizarem o plástico como matéria-prima. Segundo a empresa, para cada tonelada de plástico de cana produzida são retiradas até 2,5 toneladas de CO2 da atmosfera.

Problemas e Perpectivas
O plástico verde é um produto ainda é menos de 1% do mercado, mas viabilidade no médio e longo prazo é considerada certa por especialistas.
Diante de um potencial comprador em dúvida, Rui Chammas repete a história que acredita ilustrar o estágio em que está o plástico produzido a partir da cana-de-açúcar: "Há alguns anos ouvíamos notícias de que um movimento começava a se popularizar na Europa.  A idéia era vender produtos sem agrotóxicos, com preço mais alto.  Era o movimento orgânico.  Parecia piada.  Agora, veja o tamanho desse mercado". Chammas é vice-presidente de polímeros da petroquímica Braskem.  Parte de seu trabalho é demonstrar as vantagens do plástico feito de etanol de cana-de-açúcar frente aos similares produzidos de petróleo.  "Quem compra alimento orgânico paga mais caro, mas faz a coisa certa. Com o plástico verde acontece o mesmo. Atendemos a um mercado de empresas que querem fazer o certo", diz o executivo.
A tarefa parece simples. Olhe a sua volta e tente encontrar algo que não tenha plástico. Poucas são as chances de que você ache algum bem de consumo sem ele. Símbolo da sociedade moderna. Pesadelo de ambientalistas.  Imaginar que o mundo pode viver sem o plástico, atualmente, é uma ilusão.  O problema é que o plástico de cana é mais caro que os similares feitos de petróleo.  E, além do preço, existem as dúvidas que toda novidade gera em torno da confiabilidade frente ao que já foi amplamente testado.  Mesmo assim, são crescentes as apostas de que o Brasil, graças à cana, esteja diante da chance de se tornar um dos grandes players globais da inovação biogenética e da indústria de plástico.
Como maior produtor mundial de cana e avançado conhecimento do setor por seu pioneirismo no uso do álcool como combustível, o Brasil se torna uma fonte natural para o plástico de cana (também chamado de bioplástico ou plástico verde, como são conhecidos os plásticos produzidos a partir de fontes vegetais).  A maior vantagem do plástico verde comparado ao produzido de petróleo é que, enquanto o primeiro retém dióxido de carbono, o outro libera dióxido de carbono na atmosfera.  Sacolas plásticas, sacos de lixo, embalagens de cosméticos e alimentos que tiram da atmosfera CO2 se tornam uma ideia atraente diante da crescente preocupação como aquecimento global.  Quando feita de etanol, cada tonelada de polietileno, o plástico mais consumido no mundo, retira 2,5 toneladas de CO2 da atmosfera, já que a cana é um dos vegetais que mais retém carbono durante seu crescimento, enquanto o polietileno de petróleo libera CO2.De acordo com a agência de proteção ambiental dos Estados Unidos (EPA), para uma unidade de energia, a produção e uso de etanol de cana gera dois quintos da emissão de CO2 do petróleo e a metade do CO2 que produz o etanol de milho.
O preço do plástico de cana, superior aos similares tradicionais, é explicado pelos altos investimentos em pesquisa, desenvolvimento e a produção ainda em escala reduzida.  "No caso do Brasil, hoje, se estima que o plástico de etanol de cana tenha um custo de 15% a 20% maior comparado ao plástico petroquímico", diz Alessandra Lancellotti, da consultoria Frost & Sullivan.  "Esse patamar de preço deve inicialmente posicionar o bioplástico em produtos mais premium, ou que tenham um apelo sustentável".  Mas à medida que a produção cresça, a tendência é que o custo caia.  E as projeções de preço são encorajadoras.  "Nos últimos cinco anos, matérias--primas como petróleo e gás natural apresentaram aumentos de preço de mais de 200%, enquanto o aumento de preço do etanol foi de cerca de 90% nesse período", afirma Alessandra.  Assim, por mais que o petróleo sofra alterações de valor, no médio e longo prazo a viabilidade do plástico de cana é certa.  "Estimamos que com o aumento no preço do petróleo nos próximos anos e o aumento da escala local de produção de bioplásticos, pode-se chegar a uma redução de preços de 20% a 25% nos próximos cinco anos para o plástico de cana", diz Alessandra.
MENOS DE 1% DO MERCADO
O sucesso do plástico verde também é uma questão de relações públicas.  "Tudo depende do discurso que irá prevalecer", diz Carlos Coutinho, da consultoria PwC.  "Se vencer o conceito do plástico sustentável e ecológico, há chances.  Mas é importante lembrar que as indústrias já estabelecidas no setor vão combater essa ideia.  O vencedor também será aquele que der os melhores argumentos", afirma.
A Braskem, do grupo Odebrecht, inaugurahojeumafábricacapazdeproduzir200 toneladas por ano (ver matéria na página ao lado), o que garantirá a liderança mundial no segmento.  "Hoje são produzidas anualmente 70 milhões de toneladas de plástico.  Acreditamos que o mercado de plástico verde já pode consumir 600 mil toneladas ano.Mesmo assim,isso não representa nem 1% do mercado", diz Rui Chammas, da Brakem.  O executivo descarta as críticas de que não haveria necessidade de se produzir plástico verde porque as sobras do petróleo e gás natural usados para a produção de outros combustíveis seriam suficientes para abastecer o mercado.  "Estamos falando de uma fonte renovável em toda a sua cadeia".
O plástico produzido pela Braskem não é biodegradável, mas existem pesquisas nesse sentido. Desde 1995, uma planta piloto na Usina da Pedra, em Serrana, no Estado de São Paulo realiza testes para a produção do plástico biodegradável polihidroxibutirato (PHB) e o seu co-polímero polihidroxibutirato/valerato (PHB-HV), que utilizam a cana.  A planta é da PHB Industrial S/A, proprietária da marca Biocycle® (nome comercial do PHB e PHB-HV), controlada pelos grupos Pedra Agroindustrial e Balbo.  "A produção do PHB está pautada nos atributos do produto, que é renovável, biodegradável e compostável", diz Eduardo Brondi, gerente administrativo da PHB Industrial.  Ainda em escala piloto, a planta produz 50 toneladas por ano do produto,que se destina somente a pesquisas,mas existem planos de comercializá-lo nos próximos anos.
"A questão não é ser biodegradável ou não,mas se existe a possibilidade de ser reciclado", diz John Julio Jansen, vice-presidente de inovação para América Latina da DuPont.  "O importante é se pensar no ciclo completo, porque para determinados produtos, ser biodegradável não é uma vantagem.  Peças de carros, tapetes, por exemplo, não podem ter um ciclo de vida curto".  A DuPont comercializa o Sorona®, um bioplástico que usa etanol de milho em sua composição e realiza pesquisas no sentido de usar a cana no processo.  "A biomassa de cana é uma fonte bastante competitiva.  Mas a tendência é que cada país utilize a biomassa que é mais produtiva localmente.  Como  no caso do açúcar, que na Europa ainda é feito de beterraba", diz Jansen. Se o petróleo é o ouro negro,a cana é o ouro doce.
Impacto sobre a produção de cana-de-açúcar ainda é pequeno
Chamada de capa Mudanças seguem incipientes, mas estimativa de especialistas é de que a área plantada deve aumentar em 2 milhões de hectares ao longo dos próximos dez anos
Dos 27,6 bilhões de litros de etanol de cana-de-açúcar produzidos pelo Brasil na safra 2008/2009, apenas 9,3 bilhões de litros foram usados na indústria para a fabricação, entre outros produtos, do plástico, segundo o Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento.  O segmento de combustíveis ainda absorve a maior parte da produção de etanol.  Esse quadro, no entanto, tem tudo para mudar na próxima década.  O crescente interesse de empresas pelo plástico originado de matéria-prima 100% renovável deve transformar o plástico de cana, ou plástico verde, em uma das molas propulsoras para o consumo maior.  "O consumo do etanol a partir da cana-de-açúcar destinado ao setor de bioplásticos, o etanol do tipo anidro, com menor teor de água, ainda participa com um pequeno porcentual dentro da produção brasileira de cana", diz Alessandra Lancellotti, líder de Pesquisa de Mercado na Área de Químicos e Materiais da consultoria Frost & Sullivan.
Segundo estimativas da Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim), em 2020, o setor da química verde - onde os processos de desenvolvimento de produtos são realizados com a preocupação de reduzir o impacto nocivo ao meio ambiente - participará com 10% da oferta de petroquímicos.  Com isso, a Associação avalia que deve haver um aumento da biomassa em dois milhões de hectares de área plantada nos próximos dez anos, que equivaleriam a 200 mil hectares ao ano.  A conta da Abiquim representa 30% dos sete milhões de hectares que o país tem hoje de área plantada e tende a ser puxada principalmente pela expansão da indústria de base renovável, que inclui o bioplástico.
POUCO EXPRESSIVO
O mercado do bioplástico ainda é incipiente no Brasil e, portanto o impacto na cadeia produtiva da cana-de-açúcar, segundo Alessandra Lancellotti, ainda é pequeno.  Na avaliação da executiva da Frost & Sullivan, hoje, juntas, a Braskem, que está em fase mais avançada na produção do bioplástico, e a Coca-Cola, que já utiliza a chamada química verde em parte de sua linha de garrafas PET, consumiriam menos de 5% da produção de etanol anidro no Brasil.  "Pensando em um cenário bastante otimista de crescimento para 2015, caso a Braskem dobre sua produção de polietileno verde e a Coca-Cola siga incrementando sua produção de garrafas
PET com 30% de etanol em 20% ao ano até 2015, as duas empresas não chegariam a consumir 10% da produção total de etanol anidro", afirma Alessandra.
Na avaliação da Frost & Sullivan, a produção de etanol da cana no Brasil vem crescendo ano após ano, puxada principalmente pelo segmento de combustíveis.  Em 2010, foram produzidos 16,92 bilhões de litros de referentes à moagem de cana-de-açúcar para a safra 2010/2011, apenas na região Centrosul do País, um das principais, com aumento de 35,08% na pro-dução de etanol anidro, segundo números da União da Indústria de Cana de Açúcar (Única).  Segundo a União dos Produtores de Bionergia (Udop), a produtividade média de cana-de-açúcar por hectare plantado deve dobrar até 2050.
"Embora neste momento o impacto seja pequeno para a cadeia produtiva de cana, é claro que em termos de preço a Braskem será um importante comprador de etanol no setor industrial, com forte poder de barganha e já está estruturando toda sua logística.  Em virtude da entrada deste grande player no setor de bioplástico, outros compradores de etanol para fins industriais podem ter seu poder de compra reduzido", diz Alessandra.


REFERÊNCIAS

FORTEZA, Jan. Atitude verde... Disponível em: http://www.horizontejafa.com/2010/10/atitude-verde.html

Nippon News. Toyota usará material baseado em cana de açúcar em seus carros. Disponível em: http://portalnippon.com/nippon-news/carros/toyota-usara-material-baseado-em-cana-de-acucar-em-seus-carros.html
Coca-Cola adota garrafa com plástico de cana-de-açúcar. Protec, jan. 2010. Seção Polímeros. Disponível em: http://abipet.org.br/index.html?method=mostrarInstitucional&id=7 . Acesso em: 30 de abril de 2010.
http://sitiomaravilha.blogspot.com/2011/03/bagaco-de-cana-vira-plastico.html


OUTRAS REFERÊNCIAS


BIOPLASTIC. http://en.wikipedia.org/wiki/Bioplastic 

EL MUNDO. Una bolsa hecha de caña de azúcar para reducir el CO2. http://www.elmundo.es/elmundo/2010/07/19/ciencia/1279542442.html

HAREL, Camille La canne à sucre, le plastique 100 % végétal. http://www.lsa-conso.fr/la-canne-a-sucre-le-plastique-100-vegetal,116322

ECOFRIEND Metamorphosis of sugar cane: the new eco friendly plastic bags. http://www.ecofriend.org/entry/metamorphosis-of-sugar-cane-the-new-eco-friendly-plastic-bags

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