Etanol como matéria-prima para produção de bioplástico

Publicado em 08/09/2016
Canal Bioenergia, 01/09/2016

A questão ambiental tem sido matéria de preocupação das empresas há algum tempo. Diversas iniciativas são desenvolvidas no sentido de minimizar os impactos negativos que a produção pode ter. Nesse sentido, a utilização do plástico, por exemplo, tem sido reavaliada – para diminuir a utilização daqueles feitos com matéria-prima fóssil, o investimento vem sendo crescente no bioplástico produzido com etanol. O Brasil, aliás, é o segundo maior produtor de etanol do mundo, perdendo apenas para os Estados Unidos, o que faz com que se destaque nesta produção.

Uma pesquisa realizada pela Tetra Pak em 13 países mostra que os consumidores estão cada vez mais conscientes e tomando atitudes para preservar o meio ambiente, o que inclui a busca por produtos que sejam mais sustentáveis. Segundo o levantamento, na maioria dos países, inclusive no Brasil, as embalagens cartonadas foram consideradas a melhor opção, em relação ao respeito ao meio ambiente, já que o papel é uma matéria-prima renovável. Além disso, 50% dos consumidores acreditam que o uso do polietileno de baixa densidade (LDPE), conhecido como plástico verde, feito a partir de cana-de-açúcar, irá melhorar ainda mais a imagem das embalagens cartonadas. Ainda de acordo com a mesma pesquisa, 37% dos consumidores buscam regularmente selos ambientais, sendo que 54% deles confiam nas informações contidas nas embalagens dos produtos.

O “polietileno verde” é um produto que utiliza como matéria-prima o etanol – que possui baixo carbono e é renovável – em substituição ao eteno de origem petroquímica. O material é fabricado a partir da fermentação do caldo da cana-de-açúcar e resulta em redução na emissão de gases de efeito estufa. “Trata-se, portanto, de uma excelente alternativa para auxiliar o combate ao aquecimento do planeta. Além desse tipo de plástico, outros tipos também podem ser produzidos a partir da cana, como o PET usado nas garrafas da Coca-Cola, o chamado “Plant Bottle”, ou o “polipropileno verde” – em fase de desenvolvimento comercial -, ou ainda o PHB, bioplástico que tem como atrativo adicional ser biodegradável”, explica o consultor de Emissões e Tecnologias da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (UNICA), Alfred Szwarc.

Segundo Alfred Szwarc, a visão do setor sucroenergético sobre o bioplástico é extremamente positiva. “Contudo, como os bioplásticos não são produzidos ou comercializados pelas empresas do setor, fica a expectativa de que esses produtos possam ganhar mercado. Uma dificuldade enfrentada atualmente pelos fabricantes é o preço relativamente baixo do petróleo, o que torna os plásticos convencionais mais baratos e dificulta o desenvolvimento do mercado de bioplásticos.”

No Brasil, a Braskem é pioneira nessa produção e desenvolveu o polietileno verde I’m Green™ (PE Verde I’m Green™). O diretor de Químicos Renováveis da empresa, Alexandre Elias, explica que o processo de produção do PE Verde I’m Green começa com a desidratação do etanol para transformá-lo em eteno verde, que segue para as unidades de polimerização, onde é transformado no polietileno. O plástico de cana-de-açúcar é levado, então, para empresas de terceira geração, chamados transformadores ou convertedores, que irão torná-lo produtos ou embalagens finais.

Propriedades

A Braskem produz o polietileno de origem renovável de alta densidade (PEAD) e baixa densidade linear (PEBDL) em escala industrial desde setembro de 2010 e, a partir de 2013, foi incorporado ao portfólio o polietileno de baixa densidade (PEBD). Alexandre afirma que as propriedades mecânicas e de processabilidade do I’m green™ são idênticas àquelas apresentadas pelo petroquímico convencional (drop-in). “Além disso, as vastas alternativas de aplicação são possíveis devido à oferta de mais de 30 grades presentes nestas famílias de produtos entre outras soluções que oferecemos através de suas blendas.”

Apesar das vantagens, o acesso ao bioplástico nem sempre é facilitado. É o que afirma Lena Peron, da Feito Brasil Cosméticos.  “Como somos uma empresa de pequeno porte, o acesso a esse material ainda fica bastante dificultado. Há muitos fatores que limitam as pequenas empresas nesse sentido, como a quantidade mínima necessária para pedido e a necessidade de criar moldes específicos”, comenta. Por isso, é preciso criatividade na hora de produzir para colaborar com o meio ambiente. “Fazemos o melhor que podemos com os recursos que estão ao nosso acesso. Utilizamos embalagens PET e detalhes em alumínio, dois materiais nos quais o Brasil é campeão em reciclagem. Nossos rótulos são destacáveis e ecológicos, permitindo que o cliente faça o descarte correto e facilite esse processo de reciclagem.”

Produção

O engenheiro de processos Paulo Eduardo Mantelatto, do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), esclarece que o etanol é matéria-prima básica para produção do polietileno, principal componente do bioplástico, e substitui o eteno que é derivado de petróleo.

Para a fabricação desse material, extrai-se o caldo da cana-de-açúcar (rico em açúcares fermentescíveis), que passa por um tratamento físico-químico para purificação. Ele é parcialmente concentrado e enviado para a fermentação por uma levedura (sacaromices cerevisiae). Terminado o processo de fermentação, o mosto fermentado contendo etanol, água e outros subprodutos é enviado para destilação. Na destilação, o vapor é colocado em contato com mosto resultando em uma corrente rica em etanol, dito etanol hidratado (93% de etanol e 7% água). Esse etanol é a matéria-prima para produção do bioplástico (polietileno renovável). O etanol pode também ser obtido da fermentação de melaço de cana puro e/ou sua mistura com caldo de cana, processo comum nas usinas anexas (que fabricam açúcar e etanol).

Realidade

Ao optarem pelo uso do PE Verde, as empresas auxiliam o meio ambiente, pois o plástico proveniente de fonte renovável ajuda a capturar e fixar o CO2 da atmosfera, o principal causador do efeito estufa.

Em abril deste ano, o Plástico Verde I’m green recebeu a certificação da pegada de carbono do Ministério do Desenvolvimento da Indústria e do Comércio (MDIC). De acordo com a medição, realizada pela Carbon Trust e pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), o polietileno de origem renovável tem uma pegada de emissões negativa (-2,15 quilos de CO2 equivalente por quilo de produto), ou seja, ele colabora com o sequestro de gás poluente da atmosfera e contribui com a Política Nacional de Mudanças Climáticas.

Atualmente, segundo Alexandre Elias, da Braskem, mais de 80 marcas estão adotando o PE Verde da indústria e empregando-o desde em embalagens de alimentos a produtos de higiene pessoal, ferramentas de jardinagem e até de componentes de carros.

Em 2011, a Tetra Pak Brasil foi pioneira na utilização do polietileno de alta densidade (HDPE), feito a partir de cana-de-açúcar, com o lançamento das primeiras tampas StreamCap™ produzidas com matéria-prima renovável. Em 2014, a empresa passou a utilizar a matéria-prima também nas camadas protetoras das embalagens, aumentando para até 82% a composição de matéria-prima de fonte renovável. “Este foi mais um importante passo para consolidar a busca por soluções favoráveis à renovabilidade, uma vez que as embalagens já eram compostas por cerca de 75% de papel-cartão, proveniente de floretas certificadas”, avalia a diretora de Meio Ambiente da Tetra Pak, Valéria Michel.

Valéria explica que o polietileno verde possui as mesmas características do polietileno tradicional, como ser inerte, resistente e reciclável, com a vantagem de ter origem renovável, o que contribui para a redução das emissões de gases de efeito estufa graças à absorção de CO2 da atmosfera durante o processo de crescimento da cana-de-açúcar. Por ser um polietileno de baixa densidade e apresentar as mesmas propriedades técnicas do polietileno produzido a partir de fontes fósseis, não foi necessária nenhuma mudança estrutural para sua utilização.

Já a Coca-Cola trouxe para a América Latina, ainda em 2010, a PlantBottle, uma garrafa PET com matéria-prima de origem vegetal. “Sua fabricação deixa de lado parte do uso dos derivados do petróleo, substituído pelo etanol da cana-de-açúcar. Além de ser menos poluente, pois as emissões de CO2 de seu processo produtivo são 25% menores, a tecnologia fabril da PlantBottle usa 30% de fontes vegetais, o que faz com que a empresa dependa menos de recursos não renováveis. Um ganho ambiental relevante”, comenta a gerente de embalagens sustentáveis da Coca-Cola Brasil, Isabela Melo.

 

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