Sacolas de papel mais fortes que podem ser reutilizadas e depois recicladas para biocombustíveis podem ser o futuro

Nov 18, 2023

Os sacos de papel são uma alternativa popular aos sacos de plástico para reduzir os impactos ambientais.

O uso de papel nos EUA está diminuindo, mas embrulhos, embalagens e papelão estão aumentando devido ao aumento do comércio eletrônico. As sacolas de papel são uma alternativa popular às sacolas plásticas para reduzir os impactos ambientais causados ​​pelo uso de plástico. No entanto, eles têm vida útil limitada devido à sua baixa durabilidade.

As sacolas de papel devem ser reutilizadas várias vezes antes que seu potencial de aquecimento global seja reduzido ao das sacolas convencionais de polietileno de alta densidade (HDPE).

Pesquisadores da Penn State desenvolveram um método para fortalecer as sacolas de papel, especialmente quando molhadas, tornando-as uma alternativa mais viável às sacolas plásticas.

Daniel Ciolkosz, professor pesquisador associado de engenharia agrícola e biológica, disse: "Quando o uso primário desses produtos de papel terminar, usá-los para fins secundários os torna mais sustentáveis. Reciclar e reduzir o desperdício de papel também ajuda a reduzir o total de resíduos sólidos destinados a aterros sanitários . Este é um conceito que achamos que a sociedade deve considerar."

Um novo estudo sugere um processo para criar sacolas de papel duráveis ​​o suficiente para serem usadas várias vezes e, em seguida, decompostas quimicamente por um tratamento alcalino para serem usadas como fonte para a produção de biocombustíveis.

Torrificar a celulose no papel, ou assá-la em um ambiente privado de oxigênio, aumenta significativamente sua resistência à tração quando molhada.

Depois disso, o papel é tratado com uma solução de hidróxido de sódio, também conhecida como lixívia ou soda cáustica, para aumentar seu rendimento de glicose, tornando-o uma melhor fonte para a produção de biocombustíveis.

Esse método poderia reduzir o uso de sacolas plásticas descartáveis, que têm vida útil curta devido à sua baixa durabilidade. Os pesquisadores acreditam que, ao mudar para sacolas de compras de papel reutilizáveis ​​e mais fortes, uma quantidade significativa de resíduos de plástico poderia ser evitada.

Jaya Tripathi disse: "A reutilização é governada principalmente pela resistência da sacola, e é improvável que uma sacola de papel típica possa ser reutilizada o número necessário de vezes devido à sua baixa durabilidade ao molhar. O uso de processos químicos caros para aumentar a resistência à umidade diminui a economia do papel características amigáveis ​​e econômicas para aplicação comercial, portanto, há uma necessidade de explorar técnicas não químicas para aumentar a resistência úmida das sacolas de papel. A torrefação pode ser a resposta."

Ela explicou que as sacolas de papel são uma alternativa popular às sacolas plásticas para reduzir o impacto ambiental do uso de plásticos. No entanto, eles têm vida útil curta devido à sua baixa durabilidade, principalmente quando molhados.

Segundo Tripathi, uma sacola de papel deve ser reutilizada várias vezes antes que seu potencial de aquecimento global seja reduzido ao de uma sacola convencional de polietileno de alta densidade.

Usando papel de filtro como meio, os pesquisadores relataram que, após 40 minutos de torrefação a 392 graus Fahrenheit, 428 graus Fahrenheit, 464 graus Fahrenheit e 500 graus Fahrenheit, a resistência à tração úmida do papel aumentou em 1.533%, 2.233%, 1.567 % e 557%, respectivamente.

O rendimento de glicose diminuiu à medida que a severidade da torrefação aumentou, mas melhorou depois que as amostras de papel torrefado foram tratadas com uma solução alcalina de hidróxido de sódio. Por exemplo, o papel de filtro bruto rendeu 955 mg/g de substrato, enquanto a mesma amostra de papel torrefada a 392 F rendeu 690 mg/g de substrato. Com 1% e 10% de tratamento alcalino, o rendimento de glicose aumentou para 808 e 933 mg/g de substrato, respectivamente.

Segundo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, a necessidade de um conceito como esse para substituir as sacolas plásticas é evidente, já que 5 trilhões de sacolas plásticas são produzidas anualmente no mundo. Pode levar até 1.000 anos para que essas sacolas se degradem completamente. Todos os anos, os americanos jogam fora 100 bilhões de sacas, o equivalente a despejar quase 12 milhões de barris de petróleo bruto.

Ela disse: "Mudando para sacolas de compras de papel reutilizáveis ​​e mais fortes, poderíamos eliminar muito desse desperdício. As implicações de uma tecnologia como a que demonstramos nesta pesquisa, se puder ser aperfeiçoada, incluindo o uso de sacolas usadas como substrato para a produção de biocombustíveis, seria enorme."