Des chercheurs créent du plastique de manioc: transparent et résistant

Un nouveau type de plastique biodégradable , dont la matière première est l' amidon de manioc , créé par des chercheurs de l'USP. Les chercheurs ont développé une technique qui utilise l'ozone gazeux pour traiter l'amidon et améliorer les propriétés des plastiques. Le résultat est un produit plus transparent et résistant, qui peut être utilisé dans différents types d'emballage. La méthode a déjà reçu le brevet requis, dans le but de transférer la technologie à l'industrie.

La recherche d'alternatives renouvelables pour la production de plastiques biodégradables se développe, étant l'objet d'étude de plusieurs groupes de recherche d'universités du monde entier. Une des matières premières possibles pour la production de ces plastiques est l'amidon, un ingrédient naturel obtenu à partir de légumes tels que le maïs, le manioc, les pommes de terre, le riz, entre autres.

Pedro Esteves Duarte Augusto, coordinateur du Groupe d'Etudes d'Esalq en Génie des Procédés (Ge²P).

Selon le professeur, l'union des groupes de recherche s'est produite parce que la production de plastiques à partir d'amidons a été étudiée pendant 15 ans par le groupe du professeur Carmen Cecilia Tadini, du Laboratoire d'ingénierie alimentaire (LEA) de Poli y du Centre de recherche alimentaire (FoRC), l'un des centres de recherche, d'innovation et de diffusion (Cepids) de la Fondation de soutien à la recherche de l'État de São Paulo (Fapesp).

D'autre part, chez Ge²P nous étudions, depuis 2015, différentes technologies de modification de l'amidon et leurs applications possibles.

Pedro Esteves Duarte Augusto.

Le groupe a déjà développé des travaux avec les technologies d'ultrasons et d'irradiation, les études de modification de l'amidon par l'ozone ont conduit à plusieurs applications, comme l'amélioration de l'expansion dans le four et l'impression 3D.

De cette manière, le développement du projet en collaboration avec Poli a pu relier la demande aux expériences des groupes impliqués. Et la chercheuse bolivienne Carla Ivonne La Fuente Arias, ingénieure chimiste et agro-alimentaire, est le maillon de cette union. Carla développe son post-doctorat au Ge²P, en collaboration avec le LEA et avec une bourse Fapesp.

Le professeur faisait partie de ma commission de qualification doctorale et dès lors, cette démarche a commencé, qui se consolide aujourd'hui dans le post-doctorat.

Ozonation.

Carla souligne que l'aspect innovant de son projet est la modification de l'amidon de manioc de l'ozonation à la production de films.

C'est une technologie écologique et respectueuse de l'environnement. C'est l'approche, modifiée avec de l'ozone pour valoriser ses propriétés nativement. Nous produisons ce plastique biodégradable de cette manière et, même dans la phase initiale, nous avons déjà obtenu un produit de bonne qualité. La prochaine étape, qui sera réalisée à Poli, est la production à l'échelle semi-industrielle.

Carla Ivonne La Fuente Arias.

Ainsi, pour mener à bien le projet, Esalq réalise les étapes d'ozonation, de séchage et de caractérisation des échantillons d'amidon. Carla apporte ensuite le matériau à Poli pour préparer et caractériser le plastique biodégradable.

Parmi les avantages du manioc en plastique, il y a une plus grande résistance, transparence et perméabilité.

Le traitement des amidons avec l'ozone a permis la production de films plastiques plus résistants et homogènes, avec des interactions différentes avec l'eau et, dans certains cas, une plus grande transparence. Ce sont des caractéristiques d'un grand intérêt industriel, qui démontrent comment la technologie de l'ozone peut être utile pour la fabrication de plastiques biodégradables avec de meilleures propriétés que l'utilisation exclusive de l'amidon natif.

Carla Ivonne La Fuente Arias.

L'ingénieur se souvient que le produit peut être utilisé commercialement de différentes manières.

Les applications sont innombrables, car un emballage plus solide et plus transparent est souhaitable dans la plupart des applications.

Une demande de brevet a déjà été déposée pour transférer la technologie vers l'industrie.

Les résultats obtenus dans cette étude ont été présentés dans l'article scientifique Ozonation de l'amidon de manioc pour produire des films biodégradables, publié dans l'International Journal of Biological Macromolecules. Les travaux ont également compté avec la participation des chercheurs Andressa de Souza, Bianca Maniglia et Nanci Castanha, financés par le Fapesp et le Conseil national du développement scientifique et technologique (CNPq), avec des bourses du Fapesp, du CNPq et de la Coordination pour l'amélioration du Personnel de niveau supérieur (Capes).

Photo de couverture: Gerhard Waller / Esalq

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