Direitos Reservados Um grupo de investigadores e empresas nacionais uniu esforços para criar uma geração de embalagens mais amigas do ambiente, a partir do amido nativo do milho. Frascos, copos medidores e outros recipientes podem, em breve, ser produzidos com menor recurso a plástico virgem de origem fóssil.
A iniciativa envolve cinco entidades portuguesas – CeNTI, COPAM – Companhia Portuguesa de Amidos, Plásticos Futura, Sirplaste e YES Shop Online – e integra a Agenda Mobilizadora para os Plásticos Sustentáveis, visando a aposta em soluções inovadoras que combinam materiais biológicos e reciclados. O objetivo é reduzir a pegada ecológica e reforçar a competitividade do setor, alinhando a indústria com os princípios da economia circular.
Em entrevista à REVISTA SUSTENTÁVEL, Paulo Teixeira, Coordenação Técnica do Projeto no CeNTI, Patrícia Fernandes, Gestão Técnica do Projeto no CeNTI e Américo Cunha, Investigador Responsável pelo Projeto no CeNTI, partilharam em detalhe os objetivos e avanços desta iniciativa pioneira. Ao mesmo tempo, fizeram uma antevisão das possíveis aplicações futuras e o impacto transformador que poderá ter no setor dos plásticos.
Investigadores, da esquerda para a direita: Paulo Teixeira, Patrícia Fernandes, Américo Cunha
O que motivou o início desta investigação e quais os seus principais objetivos?
Esta investigação, inserida no Work Package 1 (WP1) / Processos, Produtos e Serviços (PPS1) da Agenda Sustainable Plastics, surgiu da necessidade urgente de reduzir a dependência da indústria dos plásticos de matérias-primas de origem fóssil, valorizar resíduos e acelerar a transição para uma economia circular, alinhando-se com as prioridades estabelecidas no Plano de Ação da União Europeia (UE) para a Economia Circular e no Pacto Ecológico Europeu.
Os plásticos convencionais produzidos a partir de petróleo são atualmente responsáveis por uma elevada pegada de carbono e por volumes crescentes de resíduos persistentes no ambiente. De acordo com a Agência Europeia do Ambiente, mais de 99% dos plásticos ainda têm origem fóssil e estima-se que, até 2050, a produção e incineração de plásticos possa representar até 15% das emissões globais de gases com efeito de estufa.
Em Portugal, segundo a Agência Portuguesa do Ambiente, são geradas anualmente cerca de 400 mil toneladas de resíduos plásticos, das quais apenas uma fração é reciclada, evidenciando a urgência de soluções inovadoras. Face a este cenário, o projeto visa desenvolver uma nova geração de produtos totalmente livres de plástico virgem, com base em formulações que combinam derivados da biorrefinaria do milho, como amido nativo, proteínas ou fibras, com polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis.
O projeto visa desenvolver uma nova geração de produtos totalmente livres de plástico virgem, com base em formulações que combinam derivados da biorrefinaria do milho, como amido nativo, proteínas ou fibras, com polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis.
Ao substituir parcial ou totalmente os polímeros de origem fóssil por matérias-primas renováveis e resíduos valorizados, estas formulações permitem reduzir o impacto ambiental, promover a biodegradabilidade e diminuir a pegada de carbono, contribuindo para a diversificação de fontes de matéria-prima e a circularidade do setor dos plásticos.
Para além do enquadramento ambiental, esta investigação responde diretamente à necessidade de reposicionamento competitivo das empresas nacionais envolvidas na cadeia de valor dos plásticos.
O projeto atua, assim, como catalisador da mudança do paradigma da indústria dos plásticos, permitindo que estas empresas desenvolvam produtos diferenciadores, com menor impacto ambiental, reforçando a sua competitividade e pegada sustentável. Neste esforço conjunto, o CeNTI contribui enquanto centro de investigação e desenvolvimento aplicado, articulando conhecimento técnico e científico em materiais, formulação e processamento, apoiando as empresas no desenvolvimento de soluções concretas, para que sejam escaláveis (industrializáveis) e suficientemente robustas e orientadas para o mercado.
Como surgiu a colaboração entre as cinco entidades envolvidas neste projeto?
A colaboração entre as cinco entidades surgiu a partir da constatação de que, para se criar uma geração de polímeros sustentáveis, seria necessário reunir um conjunto de competências ao longo de toda a cadeia de valor, desde as matérias-primas, passando pela indústria transformadora até aos consumidores finais.
A Plásticos Futura, empresa com larga experiência na injeção e transformação de peças plásticas, identificou a oportunidade de criar produtos mais sustentáveis e assumiu a liderança empresarial.
Para assegurar a componente científica, o CeNTI foi convidado a liderar o desenvolvimento tecnológico e a caracterização dos novos materiais, integrando derivados da biorrefinaria do milho com polímeros reciclados e biopolímeros biodegradáveis.
A inclusão da COPAM, fornecedora de amido nativo e de subprodutos da biorrefinaria do milho, permitiu garantir o fornecimento e a valorização de subprodutos agrícolas.
A Sirplaste, especialista em reciclagem de plásticos, juntou se ao projeto para disponibilizar polímeros reciclados a incorporar nas formulações, contribuindo para a circularidade e redução da pegada ambiental. Por fim, a YES Shop Online/YeSols entrou no consórcio para assegurar a difusão e disponibilização comercial das soluções finais.
Assim, cada entidade participa com competências complementares, do fornecimento de matérias-primas ao desenvolvimento científico, passando pela reciclagem, pela transformação industrial e pela comercialização, constituindo uma cadeia integrada capaz de concretizar o objetivo comum de criar produtos 100% livres de plástico de origem fóssil.
Esta investigação responde diretamente à necessidade de reposicionamento competitivo das empresas nacionais envolvidas na cadeia de valor dos plásticos.
Em que fase se encontra atualmente a iniciativa e quais os próximos passos?
Atualmente, a iniciativa encontra-se na fase final de desenvolvimento técnico, com as soluções já em fase de industrialização. As formulações com maior potencial, desenvolvidas em escala laboratorial e posteriormente migradas para linha piloto pelo CeNTI, foram validadas em ambiente industrial pela Sirplaste e posteriormente transformadas em protótipos através de processos de injeção na Plásticos Futura.
Este percurso resultou no desenvolvimento de três composições baseadas em amido nativo de milho, combinadas com polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis, que demonstraram viabilidade técnica e desempenho adequado para diferentes aplicações. Estas composições foram já utilizadas na produção de quatro demonstradores funcionais: um tabuleiro, um contentor de resíduos e uma saboneteira, todos para uso não alimentar, e uma tampa de frasco compatível com contacto alimentar.
Os próximos passos consistem na produção destas formulações à escala industrial, na moldação de pré-séries dos produtos para validação em ambiente real e na preparação dos processos de certificação, rotulagem e posterior introdução no mercado.
Atualmente, a iniciativa encontra-se na fase final de desenvolvimento técnico, com as soluções já em fase de industrialização.
O que distingue o amido nativo de milho do amido termoplástico tradicionalmente usado na indústria dos plásticos?
O amido nativo de milho, tal como existe naturalmente no interior do grão, é um polissacarídeo, um hidrato de carbono complexo composto por unidades de glucose que, na sua forma natural, não apresenta comportamento plástico: não funde, não se molda nem flui sob calor. Para que possa ser transformado em objetos com função plástica, a indústria tradicionalmente recorre à produção de amido termoplástico (TPS), obtido através do aquecimento do amido com água e plastificantes, num processo pelo qual se obtém uma massa moldável.
Esta via, embora eficaz, exige várias etapas adicionais, bem como o uso de aditivos e nem sempre garante compatibilidade com critérios de sustentabilidade. Neste projeto, optou-se por uma abordagem mais direta e eficiente de integrar o amido nativo tal como está, sem transformação prévia, em formulações com polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis.
Esta solução reduz etapas, evita o uso de plastificantes, simplifica o processo produtivo e contribui para uma pegada ambiental mais baixa. Além disso, a seleção dos ingredientes teve em conta a lógica da biorrefinaria e da valorização de matérias-primas renováveis, privilegiando excedentes ou frações com menor valorização na cadeia alimentar e aproveitando fluxos existentes na cadeia agroindustrial.
Trata-se, por isso, de uma utilização complementar e estratégica, que alia inovação técnica a uma gestão inteligente de recursos naturais.
Que vantagens concretas traz o uso do amido nativo ao nível da sustentabilidade e da performance dos produtos?
A utilização do amido nativo de milho nas novas formulações oferece vantagens claras sob várias perspetivas. Do ponto de vista ambiental, trata-se de um biopolímero natural, renovável e amplamente disponível, que permite substituir uma fração dos polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis habitualmente utilizados, contribuindo para a redução da dependência de matérias-primas fósseis.
A sua incorporação aumenta o teor de conteúdo renovável e favorece a biodegradabilidade ou compostabilidade das peças finais, enquanto promove a valorização de subprodutos da biorrefinaria do milho, integrando-se numa lógica de economia circular e uso eficiente dos recursos agrícolas.
Em termos de desempenho, o amido nativo atua não apenas como enchimento, mas como um reforço funcional. Quando bem disperso numa matriz de polímeros reciclados ou biodegradáveis, confere rigidez, estabilidade dimensional e leveza às peças, sem comprometer a sua durabilidade e funcionalidade.
Estas características são particularmente relevantes para aplicações reutilizáveis ou recicláveis, onde se pretende um equilíbrio entre resistência mecânica e impacto ambiental reduzido. Existe ainda uma vantagem económica significativa: por ser um ingrediente de baixo custo e disponível em larga escala, o amido de milho permite substituir parcialmente materiais mais caros, como certos biopolímeros comerciais, tornando o material final mais acessível e competitivo.
Esta combinação entre desempenho, sustentabilidade e viabilidade económica é um dos fatores que torna esta abordagem particularmente promissora para a indústria transformadora.
Esta combinação entre desempenho, sustentabilidade e viabilidade económica é um dos fatores que torna esta abordagem particularmente promissora para a indústria transformadora.
Qual foi o principal desafio técnico na criação de uma nova formulação com base neste material?
O maior desafio técnico consistiu em formular um material em que uma percentagem significativa de amido nativo pudesse coexistir com polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis sem comprometer o processo ou as propriedades mecânicas.
Como o amido nativo é um pó natural que não funde, pode apresentar dificuldade na dispersão em matrizes poliméricas, sendo necessário recorrer a compatibilizadores que promovessem a dispersão e a adesão entre o amido e a matriz polimérica.
Acresce que se trata de um componente altamente hidrofílico que absorve água com facilidade; a humidade residual pode provocar degradação ou formação de bolhas durante a extrusão e a injeção, pelo que foi preciso controlar rigorosamente a secagem e as condições de processamento.
Outro obstáculo prende‑se com a baixa resistência do amido às altas taxas de corte típicas do processo de injeção, que podem promover a sua degradação durante o processamento, o que exigiu ajustar a formulação e os parâmetros de injeção para manter a integridade e a consistência das peças.
Finalmente, todas estas exigências técnicas tiveram de ser conciliadas com a necessidade de manter um custo competitivo, selecionando aditivos que permitissem uma solução industrialmente viável.
Esta nova geração de produtos poderá ser reciclada nos sistemas atuais de gestão de resíduos?
O destino final destes produtos depende do tipo de matriz polimérica que integrem. As peças fabricadas com polímero reciclado e amido de milho nativo podem, em princípio, seguir os circuitos convencionais de reciclagem de plásticos, uma vez que o polímero é reciclável.
No entanto, a presença do amido nativo altera as características do material e pode limitar a reciclagem mecânica, pelo que será necessário que as instalações de triagem e processamento estejam preparadas para receber este tipo de produto.
Nas formulações baseadas em biopolímeros biodegradáveis combinados com amido de milho nativo, a opção mais adequada não é a reciclagem, mas sim a compostagem industrial. O amido e o biopolímero decompõem‑se em condições controladas de humidade e temperatura, transformando‑se em água, dióxido de carbono e biomassa, sem deixar resíduos persistentes.
Em qualquer dos casos, os produtos foram concebidos para terem elevada durabilidade, o seu ciclo de vida não se esgota apenas com uma utilização, podendo estes ser utilizados diversas vezes antes de serem encaminhados para reciclagem ou compostagem.
O maior desafio técnico consistiu em formular um material em que uma percentagem significativa de amido nativo pudesse coexistir com polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis sem comprometer o processo ou as propriedades mecânicas.
Que impacto estimam que este projeto poderá ter na redução do uso de plásticos de origem fóssil?
O impacto esperado é potencialmente elevado, já que as formulações desenvolvidas foram concebidas para serem totalmente livres de plástico virgem de origem fóssil, combinando polímeros reciclados ou biopolímeros biodegradáveis com derivados da biorrefinaria do milho.
Esta substituição elimina o uso de plástico virgem nos segmentos alvo e, se vier a ser adotada em larga escala, poderá contribuir de forma relevante para reduzir o consumo de matérias-primas não renováveis e as emissões associadas, sendo que o seu fim de vida também seria fortemente impactado – como já foi referido, o produto final, os seus constituintes e o respetivo processo são pensados para facilitar a reciclagem ou compostagem.
Embora ainda não tenham sido feitas estimativas quantitativas, a abordagem alinha-se claramente com os objetivos de descarbonização e de economia circular do setor.
Os produtos em desenvolvimento destinam-se a que setores de mercado?
Os produtos definidos para comercialização no âmbito deste projeto, um tabuleiro, uma saboneteira, um contentor de resíduos e uma tampa de frasco com compatibilidade alimentar, foram pensados para aplicações em diferentes setores de mercado.
O tabuleiro e a saboneteira destinam-se, sobretudo, ao segmento dos bens de consumo e utilidades domésticas; o contentor de resíduos, de pequena dimensão, pode ser utilizado em contextos como escritórios, instalações sanitárias, áreas comerciais ou domésticas, onde se procura incorporar soluções mais sustentáveis; já a tampa de frasco dirige-se ao setor da embalagem, nomeadamente para produtos com contacto alimentar, como suplementos, cosméticos ou produtos de mercearia.
O impacto esperado é potencialmente elevado, já que as formulações desenvolvidas foram concebidas para serem totalmente livres de plástico virgem de origem fóssil.
Já existem empresas interessadas em adotar estas soluções nas suas cadeias de produção?
Neste momento, o projeto encontra-se na fase final de desenvolvimento técnico e muito próximo de avançar para a industrialização. A produção dos produtos será assegurada pela Plásticos Futura, que integra o consórcio como responsável pela transformação industrial. Já a comercialização será conduzida pela YES Shop Online/YeSols, também parceira do projeto, que ficou encarregue da vertente de comunicação e da difusão comercial das soluções desenvolvidas. Desta forma, o próprio consórcio reúne todas as competências necessárias para levar os produtos ao mercado.
De que forma este projeto se articula com os objetivos da Agenda Mobilizadora para os Plásticos Sustentáveis?
Este projeto enquadra-se diretamente nos objetivos da Agenda Mobilizadora para os Plásticos Sustentáveis, integrando o Work Package 1, dedicado ao desenvolvimento de materiais mais circulares desde a fase de conceção.
O contributo do PPS1 passa pela criação de novas formulações totalmente isentas de plástico virgem de origem fóssil, recorrendo a polímeros reciclados, biopolímeros biodegradáveis e derivados da refinaria do milho.
Estas soluções procuram não só reduzir a dependência de matérias-primas fósseis, como também promover e fomentar conceitos como a reciclabilidade e a biodegradabilidade, bem como o estímulo de uma economia circular e simbiose industrial como meios de estímulo de uma economia mais verde e menos carbónica.
Esta abordagem está alinhada com os principais eixos da agenda, nomeadamente a sustentabilidade, a eficiência no uso de recursos, a redução das emissões associadas aos materiais convencionais e o estímulo à inovação industrial.
Ao demonstrar a viabilidade técnica e económica destas soluções, o projeto pode servir de referência para outras iniciativas e contribuir para acelerar uma transição eficaz num dos setores mais relevantes em Portugal, mas também com elevada dependência e emissão de carbono, para modelos mais circulares e sustentáveis.
Estas soluções procuram não só reduzir a dependência de matérias-primas fósseis, como também promover e fomentar conceitos como a reciclabilidade e a biodegradabilidade.
Que outros desenvolvimentos ou aplicações futuras estão previstas a partir desta tecnologia?
A tecnologia desenvolvida neste projeto foi concebida com potencial de adaptação a uma vasta gama de produtos para além dos demonstradores iniciais. A versatilidade das formulações permite explorar novas aplicações em setores como a embalagem, o retalho, os utensílios domésticos ou mesmo componentes técnicos com requisitos específicos.
Além disso, estão a ser equacionadas melhorias adicionais ao nível do desempenho dos materiais, como a resistência térmica ou a durabilidade que poderão alargar ainda mais o leque de aplicações. Saliente-se também que é possível adaptar as formulações para processos de produção distintos, o que pode abrir novas oportunidades de industrialização.
No futuro, a expectativa é continuar a otimizar esta base tecnológica, mantendo o foco em soluções livres de plástico virgem de origem fóssil e alinhadas com os princípios da economia circular.
Portugal tem vindo a consolidar um posicionamento estratégico na área dos materiais sustentáveis, impulsionado por políticas públicas alinhadas com as metas europeias para a neutralidade carbónica e a economia circular.
Consideram que Portugal está bem posicionado para liderar na inovação de plásticos sustentáveis a nível europeu?
Portugal tem vindo a consolidar um posicionamento estratégico na área dos materiais sustentáveis, impulsionado por políticas públicas alinhadas com as metas europeias para a neutralidade carbónica e a economia circular. Iniciativas como a Agenda Mobilizadora Sustainable Plastics, integradas no Plano de Recuperação e Resiliência (PRR), refletem uma aposta nacional clara na bioeconomia e na valorização de resíduos e na preocupação crescente com a descarbonização.
Na União Europeia, a reciclagem de plásticos continua a representar um dos principais desafios neste percurso. Em 2022, a taxa média de reciclagem de embalagens plásticas na UE atingiu os 41%, de acordo com dados da Eurostat. Embora este valor diga respeito apenas ao fluxo das embalagens, constitui um bom indicador comparável do desempenho dos Estados-Membros neste domínio.
A nível nacional, segundo a Agência Portuguesa do Ambiente (APA), a taxa de reciclagem de resíduos urbanos em Portugal foi de 32% em 2021. Este valor abrange todos os materiais, incluindo papel, vidro, metais e plásticos, e indica que a taxa específica para resíduos plásticos será provavelmente ainda mais baixa.
Com países como a Alemanha e os Países Baixos a apresentarem taxas superiores a 60% na reciclagem de embalagens plásticas, o contexto nacional evidencia um desfasamento relevante face aos líderes europeus, reforçando a urgência de acelerar o investimento em tecnologias circulares e soluções sustentáveis, como os biopolímeros e os materiais de base biológica. Estes indicadores evidenciam um amplo potencial de valorização de outros fluxos plásticos ainda pouco explorados.
A Agenda Mobilizadora Sustainable Plastics é um exemplo concreto da capacidade nacional para integrar ciência, indústria e sustentabilidade, envolvendo desde a produção de matérias-primas renováveis até à reciclagem, transformação e desenvolvimento de novos produtos com menor pegada ambiental.
No domínio dos biopolímeros, embora existam iniciativas promissoras, sobretudo em contextos de investigação aplicada e consórcios colaborativos, a sua adoção industrial em Portugal continua a exigir mais investimento, apoio à transição tecnológica e condições de mercado favoráveis para que estas soluções possam competir com os materiais convencionais.
Portugal está a desenvolver produtos a partir do amido nativo do milho
