O mercado de biopolímeros está estimado hoje em US$ 9,2 bilhões e, de acordo com a European Bioplastics, o mercado global deve crescer 36% nos próximos cinco anos” – afirma Kim Gurtensten Fabri, chief executive officer (CEO) da Earth Renewable Technologies (ERT). O Brasil tem potencial de crescimento tanto na produção quanto no consumo. “O principal desafio é a falta de medidas políticas eficazes e de incentivos regulatórios que ajudem no crescimento de mercado” – aponta. 
“É esperado que o aumento da produção global, incluindo o Brasil como grande produtor, leve a um ganho de escala e, com isso, reduza o preço, tornando os biopolímeros mais competitivos” – afirma Karina Daruich, diretora executiva da Associação Brasileira de Biopolímeros Compostáveis e Compostagem (Abicom).
Existem inúmeras iniciativas, mas não em grande escala. “Os custos ainda os tornam proibitivos comparados com as atuais soluções fósseis. No entanto, com a preocupação em relação ao meio ambiente e à sustentabilidade e a conscientização da população, a produção de bioplásticos pode ser acelerada” – avalia Vinicius Augusto Pescinelli Pires, gerente de negócios da Ingredion Brasil.
De acordo com a European Bioplastics – associação que representa a indústria de bioplásticos na Europa –, o mercado de biopolímeros tem cerca de 1% de participação no mercado mundial de plásticos. Segundo Karina, mesmo com a contínua expansão e a previsão de crescer 36% nos próximos cinco anos, sua representatividade continuará baixa. “No Brasil, percebe-se a mesma tendência e o aumento da procura, muitas vezes, por força de lei e pelo consumidor final que busca por produtos sustentáveis e pressiona o fabricante, porém não há dados oficiais de quanto seria este crescimento” – explica a diretora da Abicom.
As Regiões Sul e Sudeste, principalmente os Estados de São Paulo, Rio de Janeiro, Santa Catarina e Paraná, protagonizam o uso dos biopolímeros por força de lei e cadeia de valor em embalagens flexíveis e rígidas e produtos de uso único, como copos, talheres, sacos e sacolas. “Os biopolímeros não vieram para substituir os plásticos convencionais, mas apenas onde sua funcionalidade agregue valor econômico, social e ambiental” – enfatiza Karina.

Do sintético para o natural
A demanda por polímeros biodegradáveis e compostáveis aumentou em todo o mundo. “Alguns países, como França e Itália, e na América do Sul, o Uruguai, vêm adotando legislações específicas para o uso de sacos compostáveis, principalmente sacolas de supermercados e saquinhos para hortifrúti” – ressalta Thiago B. Spedo, coordenador regional de especialidades plásticas da Basf para a América do Sul.
Segundo ele, tende a crescer a aplicação de plásticos biodegradáveis na agricultura, como mulch film, cápsulas de café, embalagens de alimentos, descartáveis, entre outros produtos.

Na opinião de Guilherme Wolf Lebrão, professor e engenheiro especialista em materiais do Instituto Mauá de Tecnologia, seu uso já foi maior. “Com a chegada das sínteses químicas e seu aperfeiçoamento industrial, atualmente, temos materiais sintéticos com custo menor e maior qualidade. Existe um movimento de sustentabilidade que quer resgatar muitos desses biopolímeros para reduzir o descarte de materiais não degradáveis” – conta.
Conforme Pires, da Ingredion, a mudança de sintético para “base natural” é uma tendência. “Desde os processos de alimentos, fabricação de materiais e embalagem até a área hospitalar. O mercado europeu tem diversos exemplos de embalagens à base de biopolímeros” – relaciona. Podem ser utilizados em embalagens de alimentos rígidas e flexíveis, sacolas, produtos de consumo e na área médica, com uso de polímeros bioabsorvíveis compatíveis com o sistema biológico.
A Ingredion direciona essa tendência para aplicações industriais e vem criando produtos com mais bioconteúdo e menos aditivos sintéticos, mantendo ou aperfeiçoando o desempenho deles. O portfólio da empresa dispõe de polímeros com preço acessível para reduzir ou substituir petróleo e produtos químicos sintéticos por produtos bioplásticos, de cuidados pessoais, tecidos e domésticos. E também como auxílio na fabricação de papel, na perfuração de óleo e gás e no tratamento de água e efluentes.
“A inauguração da unidade de eteno verde em Triunfo (RS), em 2010, marcou o início da nossa produção de biopolímeros em escala industrial e comercial. Desde essa época, a demanda por produtos sustentáveis tem aumentado, refletindo no crescimento do setor” – Alex Duarte, executivo comercial responsável por soluções sustentáveis na Braskem. 

A empresa anunciou, no início deste ano, o investimento de US$ 61 milhões na expansão da sua capacidade produtiva de eteno verde em 30%, que passará de 200 mil toneladas/ano para 260 mil toneladas/ano. Este projeto de ampliação inicia em 2021 e deve finalizar no quarto trimestre de 2022.
Seus biopolímeros são produzidos do etanol da cana-de-açúcar, assim como o eteno verde. Seu diferencial é a captura de gás carbônico, que reduz a emissão de gases do efeito estufa. Faz parte da estratégia de sustentabilidade da Braskem criar soluções a partir da cana-de-açúcar. Hoje, o portfólio de resinas renováveis é exportado para mais de 30 países e utilizado em produtos de mais de 250 marcas: Allbirds, DUO UK, Grupo Boticário, Join The Pipe, Johnson & Johnson, Natura & Co, Nissin, Shiseido e Tetra Pak.
As versões da linha I’m green™ bio-based, da Braskem, de alta densidade, baixa densidade linear e baixa densidade são voltadas a embalagens rígidas, flexíveis, tampas, sacolas, entre outras. Enquanto o EVA I’m green™ bio-based – copolímero de etileno e acetato de vinila – vem sendo utilizado nos setores automobilístico e calçadista. 

Materiais 
Os materiais de embalagem usados são, em sua maioria, de fontes não renováveis. “Os únicos de fontes renováveis muito utilizados nas embalagens são o papel e o papelão ondulado, derivados da celulose, o polímero renovável mais abundante no mundo” – diz Pires, da Ingredion. 
Biopolímeros são materiais de origem natural que fazem parte do ecossistema. Existem vários tipos de classificação para os materiais orgânicos conforme sua origem, entre elas:
• Polímeros biológicos ou biopolímeros – Macromoléculas orgânicas de origem biológica: DNA, sacarídeos, celulose etc;
• Polímeros não biológicos – Macromoléculas orgânicas de origem sintética:  polietileno, borracha, policarbonato etc;
• Polímeros naturais – Polímeros prontos da natureza: lã, seda, laca, betume etc;
• Polímeros artificiais – Polímeros do processamento de substâncias naturais:  acetato de celulose, nitrato de celulose, seda artificial etc;
• Polímeros sintéticos – Polímeros de síntese orgânica que usam como matéria-prima substâncias orgânicas de baixa massa molar (nafta do petróleo):  polipropileno, poliestireno, poliamida etc.
Fonte: Instituto Mauá de Tecnologia.
Dividem ainda em três categorias, dependendo de sua origem e produção:
• Polímeros extraídos da biomassa – Polissacarídeos: amido, celulose, quitina / quitosana, dextrana etc.; e proteínas: colágeno / gelatina, caseína, albumina, seda, elastina etc;
• Polímeros produzidos por síntese química clássica com monômeros de fonte renovável – Poliácido lático (PLA), biopoliéster polimerizado a partir de ácido lático; e monômeros, produzidos pela fermentação de carboidratos;
• Polímeros produzidos por microrganismos ou bactérias modificadas geneticamente – Polihidroxialcanoatos (PHAs), polihidroxibutirato (PHB) etc.
Fonte: Ingredion.
Os biopolímeros são classificados também pela sua estrutura como poliésteres. “A matéria-prima principal para sua produção é de fonte de carbono renovável, geralmente carboidrato derivado de plantios ou óleo vegetal” – explica Fabri, da ERT. 

• Plantios: milho, mandioca, batata, trigo ou cana-de-açúcar. 
• Óleo vegetal: extraído de soja, mamona, girassol, palma ou outra planta oleaginosa. 
O material do Ecovio^®, da Basf, por exemplo, é uma blenda polimérica de PBAT (Polibutileno adipato tereftalato) com PLA (Poliácido láctico). 
Este último, oriundo, em geral, de amido de milho, oferece pegada reduzida de carbono. Após seu uso, por ser um polímero compostável, quando destinado corretamente e em condições adequadas, se biodegrada e se converte em água, dióxido de carbono e biomassa (fertilizante orgânico) e pode retornar ao solo.

Polimerização 
O processo de produção ou polimerização é semelhante ao de polímeros convencionais. 
“Os biopolímeros são produzidos com seres vivos em processos de fermentação de microrganismos ou matéria-prima à base de fontes renováveis, como a fécula de mandioca, cana-de-açúcar, milho, entre outros, que passa pela polimerização, onde as proteínas, enzimas e microrganismos fazem a síntese do material genético” – explica Pires, da Ingredion. Os microbianos são constituídos por macromoléculas formadas pela repetição de unidades menores e por polissacarídeos e peptídeos compostos por aminoácidos, DNA e RNA.
Em uma unidade específica de produção, a Braskem desidrata o etanol da cana-de-açúcar para obter o eteno verde. A matéria-prima segue, então, para unidades convencionais de polimerização, onde é transformada em polietileno (PE) e EVA I’m green bio-based™. 
“Os biopolímeros da empresa conservam as mesmas propriedades, desempenho e versatilidade das resinas convencionais, o que facilita sua aplicação nas cadeias de produção e reciclagem existentes” – atesta Duarte.

Vantagens 
Uma grande vantagem dos biopolímeros é sua degradação no ambiente, que resulta da ação natural de microrganismos, como bactérias, fungos e algas. “A biodegradação é um processo de decomposição de materiais pela atividade biológica que transforma macromoléculas em moléculas menores, causando menor impacto ambiental” – explica Pires, da Ingredion.
Os polímeros à base de petróleo, que são mais comuns, não sofrem biodegradação. “Eles acumulam material plástico no meio ambiente e causam grande impacto ambiental, desde a produção até seu descarte, diferente dos biopolímeros, que são alternativa mais sustentável” – enfatiza Pires.
Os biopolímeros oferecem as mesmas ou melhores propriedades e funcionalidades que os plásticos convencionais nas aplicações. “A diferença é que o biopolímero é de fonte renovável, reduzindo a dependência da fonte fóssil e finita. Outra vantagem é que os biodegradáveis e compostáveis se transformam em adubo, fechando o ciclo do carbono e desviando os resíduos orgânicos dos aterros” – aponta Fabri, da ERT.

Os bioplásticos podem ser grandes aliados no gerenciamento de resíduos sólidos orgânicos. “Quando usados na coleta e destinação dos resíduos às centrais de compostagem, diminuem o descarte em aterros sanitários e lixões, reduzindo a geração de gás metano, protegendo a camada de ozônio e, por fim, virando adubo para utilização” – enfatiza Spedo.
Na agricultura, como mulch film, visa conservar a temperatura, melhorar o aproveitamento de nutrientes e proteger as culturas de ervas daninhas. “Sua grande vantagem em relação aos mulch fims convencionais é que não precisam ser removidos do solo e não deixam resíduos no meio ambiente. Pelo contrário, produzem adubo que enriquece o solo, sem impactos ambientais, beneficiando o plantio e aumentando sua produtividade” – diz..

O bioplástico Ecovio^®, da Basf, pode ser usado em produtos que utilizariam a resina convencional. “Seu valor é percebido por ser biodegradável e voltado à compostagem, fazendo parte da economia circular. Por isso, está ligado a produtos de vida mais curta, como sacolas para supermercados, saquinhos para hortifrúti, embalagens e até na agricultura” – explica Spedo. 
Novas aplicações são geradas com o tempo, como cápsulas de café, materiais descartáveis, embalagens de alimentos e outros produtos, que impedem que o plástico seja destinado à reciclagem. “Eles não são direcionados aos aterros sanitários, mas, sim, à compostagem, que os transformará em adubo para uso na agricultura de baixo impacto” – salienta.

São usados ainda em roupas, material de isolamento e de construção etc. “Hoje, existe um apelo social por sustentabilidade e os biopolímeros têm se destacado porque são produzidos de forma natural e seu descarte permite melhor integração com o planeta” – analisa Lebrão, do Instituto Mauá de Tecnologia.

Custos 
Segundo Spedo, da Basf, o custo dos bioplásticos é cerca de três vezes superior aos polímeros convencionais. “Não é possível dizer se haverá queda nesse custo a longo prazo, pois ser outra cadeia produtiva, mas é um material que traz outras vantagens econômicas” – avalia. 

Ele cita que, em agro, há ganhos efetivos nos custos porque diminui trabalho, mão de obra e consumo de água. Há também redução efetiva de impactos ao meio ambiente. “Ao final de sua vida útil, o plástico se transforma em água, CO₂ e fertilizante” – ressalta Spedo.
Os biopolímeros, por serem inovações ainda, são um pouco mais caros que os polímeros convencionais. “Dependendo da aplicação, ficam entre 1.5x e 3x mais caros, porém essa análise tem que ser feita com base no ciclo de vida do produto final e em toda a cadeia de valor” – especifica Fabri, da ERT. Ele cita que o saco de coleta de resíduos orgânicos e os descartáveis quando produzidos com biopolímeros biodegradáveis se transformam no final de sua vida útil em adubo de valor para uso na agricultura e em áreas verdes. 

Por outro lado, alguns biopolímeros têm custo muito baixo devido à sua origem natural, como fibras de plantas, por exemplo. “Muitas montadoras estão substituindo o isolamento térmico e acústico dos veículos de fibras sintéticas por fibras naturais, que são mais baratas e têm menos peso, o que traz maior economia de combustível e mais deslocamento dos veículos” – conta Lebrão, do Instituto Mauá de Tecnologia.
A sustentabilidade é uma responsabilidade compartilhada entre as empresas, o governo e a sociedade. “Fornecemos alternativas benéficas ao meio ambiente para combater os desafios globais e reduzir o consumo de recursos e plásticos convencionais” – afirma Spedo.
Os bioplásticos da Basf podem ser processados em plantas e equipamentos convencionais de moldagem de polietileno, em especial, o de baixa densidade, ser impressos e soldados, se necessário, sem custos extras ou investimentos de capital adicionais para o produtor.
As soluções da Ingredion são focadas em melhor desempenho, benefícios sustentáveis e preço acessível. “Nossos aditivos feitos a partir de biopolímeros permitem que as fábricas de papéis reduzam os materiais sintéticos, melhorem o desempenho da drenagem e da potência, otimizando a produção, reduzindo custos e diminuindo a pegada de carbono” – destaca Pires. É adicionado um selo em suas embalagens, com o qual podem encontrar nichos de mercado com maior valor agregado.
O polietileno I’m green™ bio-based mantém a mesma qualidade e versatilidade do produto de origem fóssil, capturando gás carbônico ao longo de sua cadeia de produção. “Os custos de produção e venda dele seguem lógica diferente dos polietilenos convencionais, visto que sua matéria-prima é o etanol oriundo da cana-de-açúcar” – explica Duarte, da Braskem.

Filtros
O biopolímero é usado nos sistemas de filtragem que necessitam de coagulação e floculação de substâncias no tratamento de águas. 
A Ingredion, por exemplo, utiliza seus próprios ingredientes na Estação de Tratamento de Água da unidade de Mogi Guaçu. “O grande benefício está em utilizar material biodegradável de origem natural no meio ambiente sem trazer riscos de contaminação com resultados e performance semelhantes aos dos polímeros sintéticos” – ressalta Pires.
Na opinião de Duarte, da Braskem, “o polietileno I’m green™ bio-based poderia substituir qualquer polietileno convencional utilizado na produção de filtros ou sistemas de filtração” – diz.  
“Por se tratar de um poliéster, é possível utilizar um biopolímero como meio filtrante. Na sua maioria permeável como PLA, contribui para este processo” – salienta Fabri, da ERT. Fundada com a missão de substituir embalagens plásticas por biodegradáveis, a empresa dispõe do Short Fiber Reinforced Polymer, tecnologia que modifica a performance de biopolímeros e permite novas aplicações para estes materiais. 
As aplicações de biopolímeros biodegradáveis e compostáveis, como o Ecovio^®, requerem alguns quesitos. “Devem ser levados em conta as propriedades do material, os requisitos técnicos da aplicação e a correta destinação do produto após sua vida útil, caso contrário, será desperdiçado o principal atributo do produto” – explica Spedo, da Basf.

Lebrão, do Instituto Mauá de Tecnologia, destaca as fibras celulósicas (papel), que têm boa resistência química e térmica; e as fibras de lã (feltros), que possuem também boas propriedades para as aplicações filtrantes. Nos dois casos, é possível fornecê-las de forma competitiva e com alta qualidade. 
 

Contato das empresas
Abicom: www.abicom.org.br
Basf: www.basf.com
Braskem: www.braskem.com.br
ERT: www.earthrenewable.com
Ingredion: www.ingredion.com
Instituto Mauá de Tecnologia: www.maua.br