Jornal de Engenharia Química Avançada

Abstrato

Os biopolímeros como matéria-prima sustentável para a indústria têxtil: uma oportunidade ou um desafio

Pavan Kumar Manvi

A utilização de polímeros em aplicações domésticas e industriais está a aumentar de dia para dia devido às suas propriedades únicas. A maioria dos polímeros é derivada do petróleo, o que também representa enormes problemas ambientais em termos de aquecimento global e poluição. O esgotamento das reservas de petróleo e as fortes flutuações dos preços do crude tornam necessária a procura de alternativas. Os chamados biopolímeros são materiais poliméricos produzidos a partir de materiais renováveis ​​ou biodegradáveis ​​ou ambos. A utilização de biopolímeros na indústria de polímeros e têxteis não só reduz a pegada de carbono, como também proporciona independência do petróleo. A transição dos recursos petrolíferos para os recursos biológicos tem sido vista como uma oportunidade. Apesar do crescente interesse nas matérias-primas sustentáveis, a mudança dos recursos derivados do petróleo para os recursos de base biológica é vista como um marco há muito aguardado na indústria dos polímeros. Os desafios estão associados não só ao preço mais elevado do que os polímeros convencionais, mas também à capacidade limitada do processo e às propriedades inadequadas. O desenvolvimento de biopolímeros tem uma longa história em diferentes gerações de desenvolvimento. Os biopolímeros de primeira geração, ou seja, amido, celulose etc., foram extraídos diretamente dos recursos naturais e implementados em diferentes rotas de processamento de polímeros. No entanto, o polímero natural na sua forma bruta apresentava enormes dificuldades no processamento devido à estrutura indesejada do polímero, morfologia, falta de homogeneidade e presença de impurezas. Uma solução eficiente foi vista como a despolimerização de matérias-primas de base biológica e a utilização de monómeros limpos para a síntese de polímeros. Isto levou à segunda geração de biopolímeros, os chamados biopolímeros sintetizados, possuindo a estrutura molecular desejada e polipeptídeos adaptados, isto é, ácido polilático. A modificação na estrutura dos biopolímeros sintetizados é ainda um importante tema de investigação e tem vindo a ganhar muita atenção. Apesar do enorme potencial dos biopolímeros sintéticos, estes estão a competir com os alimentos e as rações. Parece um desafio satisfazer a procura mundial de polímeros através de polímeros de base biológica sintetizados sem pôr em perigo as capacidades de alimentação humana e animal. O desenvolvimento de biopolímeros a partir de resíduos industriais, agrícolas e domésticos é visto como uma solução eficaz para satisfazer a procura mundial sem pôr em perigo a procura alimentar. O desenvolvimento de poli-hidroxialca-noatos a partir de resíduos e de poliuretano termoplástico (parcialmente) a partir de dióxido de carbono é visto como uma potencial solução. O grupo de investigação “Biopolymer” do Institut fur Textiltechnik da RWTH Aachen University dedica-se a descobrir o potencial dos biopolímeros na aplicação têxtil, desenvolvendo uma cadeia de processos têxteis para aplicação interdisciplinar e visando transformar o desafio com biopolímeros numa oportunidade para a indústria têxtil .