{"id":1190,"date":"2025-08-29T18:00:25","date_gmt":"2025-08-29T17:00:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.elastomer.kuraray.com\/pt\/?p=1190"},"modified":"2025-08-29T18:00:43","modified_gmt":"2025-08-29T17:00:43","slug":"bio-based-polymers","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.elastomer.kuraray.com\/pt\/blog\/bio-based-polymers\/","title":{"rendered":"Pol\u00edmeros e pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica"},"content":{"rendered":"\n
\n
\n

Pol\u00edmeros e pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica<\/h1>\n\n\n\n

Author<\/p>

Robin Conrad<\/a><\/p><\/div><\/div><\/div><\/div>\n\n\n\n

No passado, quase todos os pl\u00e1sticos e pol\u00edmeros eram derivados de fonte f\u00f3ssil. H\u00e1 alguns anos, no entanto, surgiram no mercado pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. Estes s\u00e3o produzidos a partir de mat\u00e9rias-primas renov\u00e1veis (biomassa). Pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica s\u00e3o produtos onde pelo menos uma parte do pol\u00edmero \u00e9 feita de materiais provenientes de fontes renov\u00e1veis, como cana-de-a\u00e7\u00facar ou milho. A parte restante do pol\u00edmero pode ser composta por carbono obtido de recursos f\u00f3sseis. O maior uso de materiais de base biol\u00f3gica pode ajudar a reduzir o impacto clim\u00e1tico da produ\u00e7\u00e3o de pol\u00edmeros, tornando-a mais sustent\u00e1vel. Como fornecedora de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica, a Kuraray preparou as seguintes informa\u00e7\u00f5es sobre a situa\u00e7\u00e3o atual deste pequeno, mas promissor, segmento da ind\u00fastria de pl\u00e1sticos voltado para o futuro.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Pl\u00e1sticos de origem f\u00f3ssil vs. pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

Os pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica s\u00e3o pol\u00edmeros sustent\u00e1veis sintetizados a partir de recursos renov\u00e1veis, como biomassa, em vez de mat\u00e9rias-primas convencionais de origem f\u00f3ssil, como petr\u00f3leo e g\u00e1s. Na maioria dos casos, a s\u00edntese \u00e9 baseada em processos biol\u00f3gicos ou bioqu\u00edmicos. Esses produtos de base biol\u00f3gica s\u00e3o neutros em carbono ou compensam as emiss\u00f5es de carbono. Em outras palavras, a combust\u00e3o n\u00e3o aumenta a concentra\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de carbono na atmosfera.<\/p>\n\n\n\n

O uso intensivo de recursos f\u00f3sseis, como petr\u00f3leo, carv\u00e3o e g\u00e1s, afeta negativamente as mudan\u00e7as clim\u00e1ticas. Existe uma correla\u00e7\u00e3o direta entre as mudan\u00e7as clim\u00e1ticas e o efeito estufa, que \u00e9 causado pelo aumento na concentra\u00e7\u00e3o de gases de efeito estufa na atmosfera. O g\u00e1s de efeito estufa mais comum \u00e9 o di\u00f3xido de carbono (CO\u2082), que \u00e9 liberado na combust\u00e3o de recursos de origem f\u00f3ssil. O uso de mais recursos renov\u00e1veis reduziria o efeito estufa e as emiss\u00f5es de CO\u2082 na atmosfera.<\/p>\n\n\n\n

Quando os seres humanos introduzem recursos de origem f\u00f3ssil no ciclo do carbono, eles perturbam o equil\u00edbrio natural. O aumento da libera\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de carbono proveniente de produtos de origem f\u00f3ssil (combust\u00edveis, produtos qu\u00edmicos, pl\u00e1sticos, etc.) aumenta a concentra\u00e7\u00e3o de carbono na atmosfera, pois a maioria das emiss\u00f5es de carbono n\u00e3o pode ser compensada pela fotoss\u00edntese ou por outros processos naturais. Consequentemente, a concentra\u00e7\u00e3o de di\u00f3xido de carbono na atmosfera aumenta, levando ao efeito estufa. O resultado \u00e9 a mudan\u00e7a clim\u00e1tica global.<\/p>\n\n\n\n

Os pl\u00e1sticos e pol\u00edmeros convencionais s\u00e3o produzidos quase inteiramente a partir de mat\u00e9rias-primas de origem f\u00f3ssil. O uso mais intensivo de recursos renov\u00e1veis, como biomassa, na produ\u00e7\u00e3o de pol\u00edmeros ajudaria a reduzir o efeito estufa.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\n
\"\"<\/figure>\n\n\n\n
\n

Benef\u00edcios dos pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h4>\n\n\n\n

Os pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica s\u00e3o produzidos utilizando recursos renov\u00e1veis (biomassa) como substituto para mat\u00e9rias-primas de origem f\u00f3ssil. O uso de mat\u00e9rias-primas de base biol\u00f3gica na cadeia de produ\u00e7\u00e3o aumenta a propor\u00e7\u00e3o de subst\u00e2ncias biol\u00f3gicas nos produtos finais e potencializa seu “apelo verde” no mercado.<\/p>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\"\"
Segmentos de mercado para pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica (bioplasticsmagazine.com<\/a>, 2019)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Base biol\u00f3gica nem sempre significa biodegrad\u00e1vel<\/h2>\n\n\n\n

Muitas pessoas, incluindo stakeholders da ind\u00fastria de pl\u00e1sticos, presumem que base biol\u00f3gica significa biodegrad\u00e1vel. No entanto, base biol\u00f3gica e biodegrad\u00e1vel n\u00e3o s\u00e3o necessariamente id\u00eanticas. Os pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica podem ser biodegrad\u00e1veis, mas muitas vezes n\u00e3o s\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Base biol\u00f3gica refere-se \u00e0 origem de um material. No caso de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica, isso significa que os pol\u00edmeros s\u00e3o baseados em mat\u00e9rias-primas renov\u00e1veis. Por outro lado, biodegrad\u00e1vel \u00e9 um atributo funcional: significa que o material pode ser decomposto por microrganismos, pois serve como nutriente para eles.<\/p>\n\n\n\n

O m\u00e9todo de 14C pode ser utilizado para verificar se os materiais s\u00e3o de base biol\u00f3gica e, portanto, eleg\u00edveis para certifica\u00e7\u00e3o conforme a norma ASTM D6866, desenvolvida pela American Society of Testing and Materials (ASTM). A certifica\u00e7\u00e3o \u00e9 concedida pela DIN CERTCO (na Alemanha) ou pela Vin\u00e7otte (na B\u00e9lgica). Os produtos finais podem receber diferentes logotipos de certifica\u00e7\u00e3o, dependendo da porcentagem do carbono no pol\u00edmero de base biol\u00f3gica que prov\u00e9m de fontes “verdes”.<\/p>\n\n\n\n

A biodegradabilidade pode ser determinada usando testes padronizados que atendem aos requisitos das normas europeias DIN EN 13432 e DIN EN 14995 e da norma americana ASTM D6400. No futuro, a pesquisa ter\u00e1 como objetivo identificar se os pol\u00edmeros s\u00e3o biodegrad\u00e1veis e encontrar maneiras de tornar pol\u00edmeros n\u00e3o degrad\u00e1veis, biodegrad\u00e1veis.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\"\"
Nem todos os materiais de base biol\u00f3gica s\u00e3o biodegrad\u00e1veis<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Teste de biodegradabilidade<\/h2>\n\n\n\n

A biodegradabilidade de um pol\u00edmero \u00e9 determinada por sua estrutura qu\u00edmica, n\u00e3o pela mat\u00e9ria-prima a partir da qual \u00e9 produzido. Mais da metade dos pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica s\u00e3o biodegrad\u00e1veis nas condi\u00e7\u00f5es adequadas, oferecendo uma solu\u00e7\u00e3o para pl\u00e1sticos que acabam no meio ambiente porque n\u00e3o podem ser coletados e reciclados. Al\u00e9m disso, se esses pl\u00e1sticos forem biodegrad\u00e1veis, eles n\u00e3o causam polui\u00e7\u00e3o por micropl\u00e1sticos.<\/p>\n\n\n\n

Entre os pol\u00edmeros que n\u00e3o s\u00e3o biodegrad\u00e1veis por conta pr\u00f3pria, alguns podem ser modificados por aditivos para facilitar sua biodegrada\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\"\"
O estudo de novas fontes de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica \u00e9 o caminho para um futuro mais sustent\u00e1vel<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

O papel fundamental do is\u00f3topo 14C<\/h2>\n\n\n\n

Cientistas desenvolveram um processo especial para identificar o conte\u00fado de base biol\u00f3gica dos pol\u00edmeros. Esse m\u00e9todo \u00e9 baseado na medi\u00e7\u00e3o da concentra\u00e7\u00e3o do is\u00f3topo natural de carbono 14C no pol\u00edmero. Uma concentra\u00e7\u00e3o muito baixa desse is\u00f3topo est\u00e1 presente nos tecidos de todos os organismos vivos. Embora o is\u00f3topo 14C seja inst\u00e1vel, sua concentra\u00e7\u00e3o permanece constante devido \u00e0 intera\u00e7\u00e3o cont\u00ednua entre o organismo e o ambiente.<\/p>\n\n\n\n

Quando um organismo morre, ele deixa de absorver \u00e1tomos de 14C da atmosfera, e a concentra\u00e7\u00e3o do is\u00f3topo em seus tecidos come\u00e7a a diminuir. A meia-vida do is\u00f3topo 14C \u00e9 de 5.700 anos. Ap\u00f3s 50.000 anos, sua concentra\u00e7\u00e3o em um material \u00e9 t\u00e3o baixa que se torna indetect\u00e1vel. Portanto, os combust\u00edveis f\u00f3sseis (petr\u00f3leo, g\u00e1s, carv\u00e3o) j\u00e1 n\u00e3o cont\u00eam quantidades detect\u00e1veis do is\u00f3topo 14C, assim como os produtos fabricados a partir deles. Em contrapartida, produtos fabricados com mat\u00e9rias-primas renov\u00e1veis possuem uma concentra\u00e7\u00e3o mensur\u00e1vel de 14C. Dessa forma, \u00e9 poss\u00edvel distinguir entre pl\u00e1sticos de origem f\u00f3ssil e pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica e determinar a concentra\u00e7\u00e3o de biomassa em um pl\u00e1stico como o polietileno.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

M\u00e9todos de teste padr\u00e3o<\/h2>\n\n\n\n

Propriedades como biodegradabilidade e compostabilidade s\u00e3o definidas em v\u00e1rias normas internacionais. Para garantir a conformidade com essas normas, um produto deve ser totalmente biodegrad\u00e1vel por microrganismos que ocorrem naturalmente.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, mesmo pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica que n\u00e3o atendem aos padr\u00f5es formais podem ser escolhas atraentes de material, desde que seu desempenho atenda ao uso pretendido: eles substituem parcialmente os recursos f\u00f3sseis e aumentam a propor\u00e7\u00e3o de subst\u00e2ncias biol\u00f3gicas nos produtos finais.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Produ\u00e7\u00e3o de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

Existem duas maneiras diferentes de produzir pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica: produ\u00e7\u00e3o direta de pol\u00edmeros ou produ\u00e7\u00e3o de mon\u00f4meros de base biol\u00f3gica seguida de polimeriza\u00e7\u00e3o (bio)qu\u00edmica.<\/p>\n\n\n\n

A rota de produ\u00e7\u00e3o direta envolve a bioss\u00edntese por microrganismos, algas, plantas e um tipo de organismo conhecido como autotr\u00f3ficos. O biopol\u00edmero de origem vegetal mais comum \u00e9 a celulose, dispon\u00edvel em grandes quantidades. Outros tipos comuns incluem hemicelulose, amido, inulina e pectina. Os principais polissacar\u00eddeos s\u00e3o quitina e quitosana, que s\u00e3o produzidos por animais. Esses biopol\u00edmeros naturais s\u00e3o encontrados no exoesqueleto de insetos e crust\u00e1ceos, e tamb\u00e9m s\u00e3o produzidos por alguns tipos de fungos. Microrganismos tamb\u00e9m s\u00e3o fontes importantes, especialmente de polissacar\u00eddeos extracelulares (EPS). As principais fontes de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica incluem bact\u00e9rias, fungos e algas.<\/p>\n\n\n\n

O segundo m\u00e9todo de obten\u00e7\u00e3o de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica \u00e9 a polimeriza\u00e7\u00e3o de mon\u00f4meros de base biol\u00f3gica. O ponto de partida aqui \u00e9 1,3-propanodiol (PDO). Esse \u00e1lcool divalente \u00e9 um dos produtos mais antigos conhecidos da fermenta\u00e7\u00e3o anaer\u00f3bica. Ele \u00e9 produzido a partir de glicerina, um subproduto do biodiesel, com a ajuda de bact\u00e9rias. Embora se tenha assumido que o uso generalizado de biodiesel poderia resultar em superprodu\u00e7\u00e3o de glicerina, ela ainda \u00e9 mais cara do que a glicose.<\/p>\n\n\n\n

O sucesso do PDO \u00e9 considerado um marco importante porque levou \u00e0 pesquisa de outras formas de acoplar mon\u00f4meros de base biol\u00f3gica e mon\u00f4meros convencionais, o que poderia aumentar o uso de materiais de base biol\u00f3gica em pol\u00edmeros. O desenvolvimento do PDO levou \u00e0 s\u00edntese de novos pol\u00edmeros a partir de mon\u00f4meros de base biol\u00f3gica. Exemplos incluem a produ\u00e7\u00e3o de polilact\u00eddeo (PLA) a partir de \u00e1cido l\u00e1tico, poli(butileno succinato) (PBS) a partir de \u00e1cido succ\u00ednico, polietileno a partir de etanol de base biol\u00f3gica e copol\u00edmeros em bloco de estireno-farneseno hidrogenado (HSFC) a partir de estireno e beta-farneseno, um produto desenvolvido pela Kuraray.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\n

Exemplos de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

A linha SEPTON\u2122 BIO-series \u00e9 polimerizada a partir de beta-farneseno \u2013 um mon\u00f4mero de base biol\u00f3gica obtido da cana-de-a\u00e7\u00facar \u2013 e blocos de estireno (HSFC) com teor de biomassa de 50-80 por cento. Este produto vers\u00e1til tem boa performance de ader\u00eancia, for\u00e7a adesiva e propriedades de amortecimento. O uso do SEPTON\u2122 BIO-series pode aumentar o conte\u00fado de biomassa do produto final.<\/p>\n\n\n\n

\n
Saiba mais<\/a><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"\"
Cana-de-a\u00e7\u00facar, a fonte de beta-farneseno<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

A Kuraray Liquid Farnesene \u00e9 polimerizada a partir de beta-farneseno (homopol\u00edmero) ou beta-farneseno e butadieno (copol\u00edmero de farneseno-butadieno). E Ela \u00e9 usada principalmente em pneus e outros componentes automotivos, contribuindo assim para um futuro mais sustent\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n

\n
Saiba mais<\/a><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\"\"
Pneus com conte\u00fado org\u00e2nico de borracha l\u00edquida de farneseno<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Status atual da ind\u00fastria de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica<\/h2>\n\n\n\n

A produ\u00e7\u00e3o de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica tornou-se muito mais profissional e diversificada nos \u00faltimos anos. Muitos produtores e fornecedores come\u00e7aram a desenvolver alternativas de base biol\u00f3gica para praticamente todas as aplica\u00e7\u00f5es. Como j\u00e1 existem diversos produtores de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica, \u00e9 dif\u00edcil monitorar todas as capacidades planejadas e instaladas e verificar se est\u00e3o operacionais.<\/p>\n\n\n\n

Um panorama realista do mercado \u00e9 agora poss\u00edvel gra\u00e7as a pesquisas detalhadas do nova-Institute na Alemanha, incluindo entrevistas com especialistas internacionais e profissionais que trabalham com pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. De acordo com o relat\u00f3rio de mercado e tend\u00eancias “Bio-based Building Blocks and Polymers \u2013 Global Capacities, Production and Trends 2019-2024”, publicado pelo nova-Institute, os pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica ainda representam um pequeno nicho de mercado. Segundo o relat\u00f3rio, a produ\u00e7\u00e3o total de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica foi de 3,8 milh\u00f5es de toneladas em 2019. Isso representa apenas 1% da produ\u00e7\u00e3o total de pl\u00e1sticos de origem f\u00f3ssil, mas cerca de 3% a mais do que em 2018. No entanto, a taxa de crescimento anual composta (CAGR) para a capacidade de produ\u00e7\u00e3o e o output de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica \u00e9 estimada em aproximadamente 13,8% entre 2020 e 2027.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Baixa aceita\u00e7\u00e3o pol\u00edtica de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica\u2028<\/h2>\n\n\n\n

Atualmente, h\u00e1 uma falta de apoio pol\u00edtico para os pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. At\u00e9 agora, os pol\u00edticos t\u00eam ignorado os dois principais benef\u00edcios dos pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica: primeiro, o uso de carbono renov\u00e1vel obtido de biomassa em vez de carbono f\u00f3ssil no processo de produ\u00e7\u00e3o; e segundo, o fato de que muitos deles s\u00e3o biodegrad\u00e1veis. Pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica s\u00e3o atualmente considerados um compromisso de baixo n\u00edvel entre sustentabilidade e efici\u00eancia econ\u00f4mica.<\/p>\n\n\n\n

Em 2019, a Uni\u00e3o Europeia legislou para proibir pl\u00e1sticos de uso \u00fanico para os quais existem alternativas vi\u00e1veis a partir do ver\u00e3o de 2021. Nenhuma exce\u00e7\u00e3o \u00e9 feita para produtos que s\u00e3o biodegrad\u00e1veis e\/ou produzidos a partir de materiais de base biol\u00f3gica. Quase todos os pl\u00e1sticos de base biol\u00f3gica e biodegrad\u00e1veis receberam o mesmo status dos pl\u00e1sticos de origem f\u00f3ssil e foram proibidos. Apenas os chamados “pol\u00edmeros naturais”, ou seja, pol\u00edmeros produzidos pela natureza, est\u00e3o isentos da proibi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Em resumo, o mercado de pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica continua sendo desafiador no momento devido aos baixos pre\u00e7os do petr\u00f3leo e \u00e0 falta de apoio pol\u00edtico.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

<\/div>\n\n\n\n
\n
\n

Olhando para o futuro<\/h2>\n\n\n\n

A produ\u00e7\u00e3o de biomateriais totalmente bio-baseados sob medida (como polihidroxialcanoatos [PHA], polissacar\u00eddeos, etc.) ainda n\u00e3o \u00e9 uma tarefa simples. Isso levou \u00e0 pesquisa de vers\u00f5es parcialmente bio-baseadas de pol\u00edmeros petroqu\u00edmicos estabelecidos (como PET) e ao desenvolvimento de novos pol\u00edmeros parcialmente bio-baseados.<\/p>\n\n\n\n

O desenvolvimento de ferramentas gen\u00e9ticas oferece esperan\u00e7a de que pl\u00e1sticos totalmente bio-baseados possam ser desenvolvidos no futuro. No entanto, com base no estado atual do conhecimento, esses materiais ainda s\u00e3o considerados o menor denominador comum no compromisso entre sustentabilidade e efici\u00eancia de custo. No mercado globalizado e em r\u00e1pida mudan\u00e7a de hoje, nem o pre\u00e7o nem o idealismo podem ser considerados verdadeiros motores para o futuro dos pol\u00edmeros de base biol\u00f3gica. Em \u00faltima an\u00e1lise, a chave para o sucesso desses materiais ser\u00e1 seu desempenho e propriedades espec\u00edficas. A m\u00e9dio prazo, esses aspectos provavelmente ser\u00e3o o foco da pesquisa.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\n

Leitura adicional recomendada:<\/h3>\n\n\n\n

NEW:<\/strong> Report on the global bio-based polymer market 2020 \u2013 nova Institute<\/a><\/p>\n\n\n\n

Overview of scientific papers on bio-based polymers<\/a><\/p>\n\n\n\n

Paper on bio-based polymers with potential for biodegradability<\/a><\/p>\n\n\n\n

General article on bio-based polymers<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\n
\n

Isso tamb\u00e9m pode ser do seu interesse<\/h3>\n\n\n\n

SEPTON\u2122 BIO-series<\/a><\/p>\n\n\n\n

Liquid farnesene rubber<\/a><\/p>\n\n\n\n

www.kuraray.com\/csr<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

\n

Contato<\/p>\n\n\n\n

\n
\n