Revisão sistemática relacionada com a utilização de biopolímeros no setor de espumas visando aplicações como embalagens para alimentos e sorventes

Abstract

Pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de espumas biopoliméricas, como alternativa ao uso de espumas poliméricas sintéticas não biodegradáveis, vêm crescendo atualmente devido ao crescimento da preocupação ambiental. Espumas sintéticas podem levar centenas de anos para serem degradadas, e, muitas vezes, o processo de reciclagem é dificultado ou inviável economicamente, sendo as espumas biopoliméricas uma alternativa biodegradável e biocompostável, além de poderem ser produzidas a partir de fontes renováveis. Espumas biopoliméricas para embalagens de alimentos e para sorção de poluentes são duas áreas que podem ser exploradas por estas novas pesquisas. Neste trabalho foram pesquisados e selecionados artigos para análise focados nestas duas áreas. Além disto, foram pesquisadas empresas que trabalham com espumas biopoliméricas para embalagens de alimentos e sorção, obtidas a partir de fontes renováveis, com o intuito de mapear o mercado e comparar o seu custo com o de espumas sintéticas, para as mesmas aplicações. Após a seleção, os artigos foram inicialmente separados de acordo com o tipo de aplicação, como embalagens para alimentos e sorção de poluentes. Em seguida, foram separados em grupos conforme o tipo de matéria-prima usada e sua fonte, o método de produção e o emprego de aditivos, tais como agentes plastificantes. Também foi realizada uma análise estatística de componentes principais para comparação dos dados. Para os artigos de espumas fabricadas a partir de biopolímeros como embalagens para alimentos foram analisadas as propriedades mecânicas, a capacidade de absorção de água e a densidade aparente, sendo considerada uma alterativa promissora, visto que resultados satisfatórios foram obtidos pelos autores. Para os artigos relacionados com a sorção, foram analisados os resultados obtidos para a sorção de poluentes, não sendo possível extrair um conjunto de dados satisfatório para a realização da análise de componentes principais. Contudo, observando os resultados de cada trabalho nota-se que estas espumas podem ser uma solução para este uso. Tanto para as espumas utilizadas para alimentos com as espumas utilizadas para sorção de poluentes, os custos quando comparados com os produtos convencionais representam o maior obstáculo comercial para o uso das espumas biodegradáveis. Por fim, conclui-se que as espumas de materiais biopoliméricos renováveis podem ser uma alternativa sustentável às espumas convencionais sintéticas, tendo apenas o custo de comercialização como barreira para uma aplicação em larga escala.

Research related to the development of foams biodegradable and biocompostable produced from renewable sources, as an alternative to the use of non-biodegradable synthetic polymeric foams, is currently growing due to growing environmental concerns. Synthetic foams can take hundreds of years to be degraded, and often the recycling process is difficult or economically unfeasible. Biopolymeric foams for use as food packaging and pollutant sorption were explored in the present work. Articles focused on these two areas were researched and selected for a systematic review. In addition, companies working with biopolymeric foams obtained from renewable sources, for food packaging and sorption, were researched, to map the market, comparing the costs of the different products with synthetic foams. After selection, the articles were separated by different applications like food packaging and pollutant sorption. Then, they were separated into groups according to the type of raw material used and its source, the production method, and the use of additives, such as plasticizers. A statistical principal component analysis was also performed to compare the data. Mechanical properties, water absorption capacity, and bulk density for application as food packaging were analyzed, being considered a promising alternative once satisfactory results were obtained. For the articles related to the sorption of pollutants, it was not possible to extract a satisfactory data set to carry out the analysis of the principal components. However, observing the results of each work it is possible to note that these foams can be an eco-friendly solution for this application. Regardless of the application, food packaging or sorption of pollutants, the costs when compared to conventional products represent the biggest commercial obstacle for the use of biodegradable foams. Thus, can be concluded that foams made of biopolymeric and renewable materials represent a sustainable alternative to conventional synthetic foams, having only the commercialization cost as a barrier to a large-scale application.