DESENVOLVIMENTO DE CÂMARA AUTOMATIZADA PARA ENSAIOS BIODEGRADABILIDADE

Figura 1- Equipamentos de bancada utilizados inicialmente.

Em 2012, foram implementadas melhorias na metodologia de ensaio e no equipamento utilizado, que também proporcionaram ao Laboratório de Ensaios Instituto SENAI de Inovação em Engenharia de Polímeros,  a acreditação junto a Cgcre do Inmetro, sendo o único a realizar esse tipo de avaliação com acreditação no Brasil (dados de 2020). Nesta condição, o ensaio passou a ser realizado com uso de uma câmara, onde uma única amostra era avaliada, porém, agora em triplicata e em conjunto com material de referência simultaneamente. 

Figura 2 – Ensaios sendo realizados em câmara, possibilitando a avaliação em triplicada junto com material de referência.

Desenvolvimento da Câmara Automatizada

Todos os avanços no desenvolvimento de materiais fizeram com que máquinas e equipamentos também precisassem de sistemas avançados de medição e controle. O aumento da demanda por ensaios que digam se os materiais plásticos são biodegradáveis ou não, exigiu equipamentos que proporcionassem maior produtividade, mantendo a precisão nas operações e qualidade dos resultados. Utilizando os conceitos de IoT, Indústria 4.0 e Biodegradabilidade o corpo técnico do Instituto SENAI de Inovação em Engenharia de Polímeros,  desenvolveu  uma solução tecnológica para automatização da câmara de biodegradação utilizada na realização dos ensaios.

O modelo proposto foi validado e o sucesso resultou na montagem de 3 (três) câmaras automatizadas (fig.3), que estão em operação executando ensaios para diversos clientes e também auxiliando em projetos de PD&I desenvolvidos pelo SENAI-RS, atendendo as normas ASTM D5988, ABNT NBR 15448-2 e ISO 14855-1.

Figura 3 – Equipamentos desenvolvidos pelo Instituto Senai de Inovação em Engenharia de Polímeros para realização de testes da biodegradabilidade de materiais poliméricos. Os mesmos estão em operação e disponíveis para realização de testes à indústrias de desenvolvimento de novos materiais poliméricos, no Instituto SENAI em São Leopoldo - RS.

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Material versátil e de baixo custo, o plástico é um material que vem substituindo em muitos produtos o papel, a madeira e o metal. Apesar de ser um componente que aumentou muito a competitividade das empresas, ele também é um problema para o meio ambiente. Por ser um material sintético e não possuir uma cadeia de reciclagem significativa, 95% da produção fica acumulada em aterros e nos oceanos. Estima-se que em 2050, o peso de materiais poliméricos nos oceanos será maior que o peso em peixes.

Muitas empresas já percebem o perigoso futuro deste processo e investem em materiais renováveis, que tenham um período de decomposição drasticamente encurtado. São necessários novos estudos e também novos materiais para diminuir este impacto ambiental que tem previsões tão alarmantes.

Polímeros Biodegradáveis

Polímeros biodegradáveis são aqueles que se degradam naturalmente, através da presença de microorganismos como bactérias e fungos (D883-20, 2019). Quando um material específico entra no processo de decomposição, ocorre a interação dos organismos, transformando a matéria-prima em dióxido de carbono (CO2). Medindo a emissão de CO2 e usando cálculos matemáticos, é determinada a porcentagem de biodegradabilidade. Algumas normas nacionais e internacionais podem ser utilizadas para determinar a biodegradabilidade de materiais poliméricos, simulando solos e ambientes marinhos (oceanos).