Tudo o que temos a fazer [...] é colocar nosso jeito de viver dentro dos meios ecológicos conhecidos. (Marcus Eduardo de Oliveira)
ISSN 1678-0701 · Volume XX, Número 78 · Março-Maio/2022
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Relatos de Experiências
15/12/2021 (Nº 77) ESTIMULANDO A CONSCIÊNCIA AMBIENTAL POR MEIO DA PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO DA BIODEGRADAÇÃO DE PLÁSTICOS À BASE DE AMIDO
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ESTIMULANDO A CONSCIÊNCIA AMBIENTAL POR MEIO DA PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO DA BIODEGRADAÇÃO DE PLÁSTICOS À BASE DE AMIDO



Adriano Lopes Romero1, Lídia Damasceno Ribeiro2 e Rafaelle Bonzanini Romero3

1Doutor em Educação em Ciências, professor na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento Acadêmico de Química, campus Campo Mourão, adrianoromero@utfpr.edu.br

2Licenciada em Química, Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento Acadêmico de Química, campus Campo Mourão, ly-008@hotmail.com

3Doutora em Química, professora na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Departamento Acadêmico de Química, campus Campo Mourão, rbromero@utfpr.edu.br



RESUMO: O presente trabalho apresenta uma proposta de atividade experimental que envolve a produção e avaliação da biodegradação de plásticos à base de amido. Além de contribuir para o desenvolvimento de elementos inerentes à experimentação didática e de trabalhar diferentes conhecimentos químicos, a atividade experimental permitiu explorar outras dimensões do conhecimento no qual o tema plástico se faz presente. Dessa forma, defendemos o trabalho com atividades experimentais dessa natureza, que contribuem para o desenvolvimento de uma consciência ambiental.

PALAVRAS-CHAVE: Educação Ambiental; ensino de Ciências; polímero biodegradável.



ABSTRACT: This work presents a proposal for an experimental activity that involves the production and evaluation of biodegradation of starch-based plastics. In addition to contributing to the development of elements inherent to didactic experimentation and to working with different chemical knowledge, the experimental activity allowed exploring other dimensions of knowledge in which the theme plastic is present. In this way, we defend the work with experimental activities of this nature, which contribute to the development of an environmental conscience.

KEYWORDS: Environmental Education; Science teaching; biodegradable polymer.



INTRODUÇÃO

Em um mundo cada vez mais interconectado e interdependente, é preciso uma pedagogia transformadora, que capacite os alunos a solucionar desafios persistentes que envolvem toda a humanidade, relacionados ao desenvolvimento sustentável e à paz (UNESCO, 2005, p. 11).

O contexto apresentado pela Unesco, no documento Educação para a cidadania global - Preparando alunos para os desafios do século XXI, chama a atenção para o fato de que é necessário que estudantes estejam não apenas familiarizados com os problemas que envolvem a humanidade, mas saibam utilizar o conhecimento escolar para solucionar esses problemas. Para isso, como apresentado pela Unesco, é necessário uma pedagogia transformadora, que contribua para formar cidadãos críticos, capazes de utilizar o conhecimento escolarizado para entender e atuar nos diferentes contextos que convivem.

Entre os vários problemas que afetam a humanidade, destacamos o aumento do consumo de produtos plásticos e, como consequência, o aumento do descarte inadequado desses materiais. Estimativas recentes apontam que “[...] em 2050, se as taxas de poluição atuais continuarem, a massa de plástico nos oceanos será maior do que a massa de peixes” (JENNINGS; ALLEN; PHUONG, 2021, p. 218). Essa estimativa, além de preocupante, tem mobilizado diferentes esferas da sociedade para evitar esse cenário. Ações diferenciadas têm sido realizadas e envolvem reconhecer o impacto negativo desses resíduos no ambiente, identificar causas do aumento de resíduos plásticos e identificar ações promotoras da diminuição da acumulação de resíduos plásticos (BISPO et al., 2020). Além disso, várias pesquisas foram desenvolvidas com o objetivo de produzir plásticos, que tenham origem vegetal, com caráter biodegradável (RÓZ, 2003). Esse tipo de pesquisa foi fundamental para o desenvolvimento de plásticos biodegradáveis, que demandam menos tempo para degradação, que vêm substituindo plásticos derivados do petróleo (PEREIRA; BARDI, 2020).

Em relação ao contexto educacional, o conhecimento científico relacionado as propriedades dos plásticos faz parte dos conteúdos escolares da disciplina de Química da Educação Básica (ALTMANN; ATZ; ROSA, 2018). Por meio do conhecimento químico é possível entender que a resistência desses materiais está relacionada com a estrutura molecular dos polímeros utilizados para a produção dos diferentes tipos de plástico (ASSIS; SANTOS, 2020).

No contexto apresentado, considerando a importância de se trabalhar em situações de ensino com problemas que envolvem temas ambientais, o presente trabalho relata uma atividade experimental que permite a produção e avaliação da biodegradabilidade de plásticos à base de amido. Trata-se, portanto, de uma proposta focada no contexto da Educação Ambiental que tem como objetivo contribuir para a conscientização de estudantes sobre a não degradação de plásticos derivados do petróleo, comumente utilizados em nosso cotidiano, no meio ambiente.



METODOLOGIA

As metodologias apresentadas a seguir são resultados de experiências em diferentes situações de ensino, desenvolvidas em vários espaços formais e não-formais de ensino e aprendizagem. Indicamos metodologias que: (i) utilizam materiais e equipamentos comuns em laboratórios de ensino de universidades, logo são mais adequadas ao contexto de disciplinas experimentais de cursos de graduação; (ii) utilizam materiais alternativos e focam nos resultados qualitativos da experimentação, logo são mais adequados ao contexto da disciplina de Química na Educação Básica.



Produção de filmes de amido (indicada para o Ensino Superior)

Os filmes de amido foram preparados a partir de soluções aquosas com diferentes teores (m/m) de plastificante (tais como 0%, 2%, 4%, 6%, 8% e 10% de glicerina). As soluções foram preparadas dispersando 10 g de amido solúvel em 120 mL de água destilada. Posteriormente, foram adicionados diferentes percentuais em massa de glicerina e 1 mL de ácido acético, a solução ficou sob agitação magnética em banho-maria a 75 °C até formar um gel transparente (cerca de 20 minutos). Em seguida, a solução foi dividida, vertidas em duas placas de Petri e mantidas em temperatura controlada até evaporação total do solvente.



Avaliação da biodegradação (indicada para o Ensino Superior)

O ensaio de biodegradação foi realizado por meio da exposição do material ao meio ambiente (GANZERLI, 2013). Os corpos de prova foram secos e recortados em diferentes tamanhos (tais como 5 x 1,5 cm, 4 x 1,5 cm e 3 x 1,5 cm), suas massas foram registras e, logo em seguida, foram colocados em sacos de tela devidamente identificados. Esses materiais foram enterrados em terra nativa a uma profundidade de aproximadamente 30 cm. Após 31 dias as amostras foram retiradas do solo e em seguida foram secas em estufa ventilada a 60 ºC. O percentual de biodegradação foi determinado comparando-se as massas dos resíduos com as massas iniciais dos corpos de prova.

Sugere-se, à título de comparação, avaliar, de forma quantitativa, se diferentes materiais de nosso cotidiano, produzidos com diferentes plásticos, são biodegradáveis. Para isso, pode-se levar em consideração a norma técnica NBR 13.230/2008 que “estabelece os símbolos para identificação das resinas termoplásticas utilizadas na fabricação de embalagens e acondicionamento plásticos, visando auxiliar na separação e posterior reciclagem dos materiais de acordo com a sua composição” (ABNT, 2008). Essa norma técnica indica as seguintes numerações para os seis tipos de plásticos mais utilizados: 1. Tereftalato de polietileno (PET); 2. Polietileno de alta densidade (PEAD); 3. Policloreto de vinila (PVC); 4. Polietileno de baixa densidade (PEBD); 5. Polipropileno (PP); 6. Poliestireno (PS) e; 7. Outros plásticos.



Produção de filmes de amido (indicada para a Educação Básica)

Para realização do experimento foram utilizadas 4 batatas grandes, 60 mL (4 colheres de sopa) de glicerina, 60 mL (4 colheres de sopa) de vinagre, água e corante (opcional). Inicialmente, as batatas foram cortadas e processadas, junto com água suficiente para cobrir as batatas, no liquidificador. A mistura obtida foi coada em um recipiente de vidro e mantida em repouso por 30 minutos, durante esse período o amido da batata se separa da água por decantação. Após esse período, separou-se a água do amido, que foi colocado em uma frigideira junto com 150 mL de água, glicerina, vinagre e corante (opcional). Essa mistura foi mantida em fogo baixo em agitação constante por 10 minutos. Após atingir uma consistência mais densa, como uma geleia, a mistura foi retirada do fogo e colocada em recipiente de vidro até formação de um filme, cujo processo pode demorar até sete dias, dependendo dos elementos climáticos.



Avaliação da biodegradação (indicada para a Educação Básica)

O filme de amido produzido foi dividido em duas partes, de preferência de tamanhos iguais. Uma das partes foi colocado em um saco de tela e enterrado em terra nativa a uma profundidade de aproximadamente 30 cm. Após 31 dias o saco de tela foi retirado da terra e o solo aderido ao filme foi removido com cuidado. Na sequência, comparou-se o pedaço de filme submetido ao teste com o pedaço de filme guardado como referência.

Sugere-se, à título de comparação, avaliar, de forma qualitativa, se diferentes materiais de nosso cotidiano, produzidos com diferentes plásticos, são biodegradáveis. Para isso, pode-se levar em consideração a norma técnica NBR 13.230/2008 que “estabelece os símbolos para identificação das resinas termoplásticas utilizadas na fabricação de embalagens e acondicionamento plásticos, visando auxiliar na separação e posterior reciclagem dos materiais de acordo com a sua composição” (ABNT, 2008). Essa norma técnica indica as seguintes numerações para os seis tipos de plásticos mais utilizados: 1. Tereftalato de polietileno (PET); 2. Polietileno de alta densidade (PEAD); 3. Policloreto de vinila (PVC); 4. Polietileno de baixa densidade (PEBD); 5. Polipropileno (PP); 6. Poliestireno (PS) e; 7. Outros plásticos.



DESENVOLVIMENTO

Para exemplificar o desenvolvimento da atividade experimental, apresentamos nas Figuras 1 e 2 os aspectos visuais de dois filmes de amidos, produzidos com teores diferentes de glicerina, que foram submetidos à avaliação de biodegradação por 31 dias.



Figura 1: Aspectos visuais do filme de amido com 6% de glicerina: (a) antes de ser colocado em sacos de telas (corpos de prova); (b) no interior do saco de tela; (c) e (d) ao ser retirado do solo ao final da avaliação de biodegradação.

Fonte: Banco de imagens dos autores (2021).