Introduza o seu email para começar
As soluções inovadoras promovidas pelo consórcio Moldes RP/DEIFIL/IPLeiria e o parceiro Aromáticas Vivas promovem a sustentabilidade ambiental e a economia circular, alinhando-se com uma economia verde.
Explorar o potencial de recursos marinhos para desenvolver alternativas sustentáveis aos vasos de plástico
A maioria dos vasos para plantas é produzida a partir de plásticos fósseis de uso único, com baixas taxas de reciclagem e tendência para aterro1, gerando preocupações ambientais no fim do ciclo de vida2. Este enquadramento evidencia a necessidade de modelos de gestão mais integrados e reforça a urgência de soluções alternativas mais sustentáveis, como vasos biodegradáveis ou de base biológica, capazes de reduzir a acumulação de resíduos plásticos e proporcionar benefícios adicionais ao longo do ciclo de vida da planta. Estes vasos permitem a plantação direta no solo, favorecendo a adaptação das plantas no transplante. Estes materiais são concebidos para se degradarem pela ação de microrganismos em condições ambientais específicas, libertando nutrientes em condições ambientais específicas.
Figura 1. Exemplos de materiais marinhos utilizados no desenvolvimento dos vasos biodegradáveis. A: Alga Sargassum muticum em estado natural. B: Casca de mexilhão e alga Sargassum muticum moídas, e alginato.
Atualmente, o mercado oferece múltiplas soluções biodegradáveis com vantagens ao nível ambiental, funcional e agronómico, existindo já no mercado produtos compatíveis com a automatização dos processos de envasamento e plantação. Os vasos são produzidos em diversos materiais, com destaque para o papel, cartão, fibras vegetais, turfa, casca de coco e resíduos orgânicos. As soluções à base de papel/celulose e fibra de madeira revelam maior evolução ao nível da resistência mecânica, tolerância à humidade e diversidade de design. Estes segmentos demonstram já maturidade e estratégias de escalabilidade industrial e certificações de reciclabilidade. No que se refere à utilização de recurso marinhos, o número de soluções de vasos biodegradáveis constituídos por algas ou fibras de algas é ainda reduzido (quatro produtos identificados), e apenas duas delas produzidas por empresas dos EUA e França apresentam uma percentagem elevada de biomassa de algas na sua constituição, mas cujas mais-valias funcionais ou eventuais propriedades benéficas para as plantas carecem de detalhe. A utilização da biomassa de macroalgas apresenta claras vantagens económicas em relação a outros tipos de biomassa, uma vez que não requerem água doce nem terra arável para o seu cultivo e, por isso, não competem com as fontes alimentares convencionais. Por outro lado, a utilização de macroalgas invasoras para novas aplicações em diferentes sectores económicos pode aumentar o seu valor acrescentado e, simultaneamente, contribuir para o seu controlo e/ou propagação. Esta possibilidade de valorização destes recursos é uma mais-valia ambiental e económica identificada pelo consórcio. Adicionalmente, os materiais biopoliméricos à base de algas podem atuar como biofertilizantes, estimuladores de crescimento e promotores da produtividade agrícola3 e integrar materiais biodegradáveis como resinas termoplásticas. Estas, quando combinadas com o fabrico aditivo, podem permitir o desenvolvimento de produtos que, após cumprirem a sua função, sejam reciclados e reutilizados novamente como matéria-prima ou que se degradem em produtos não tóxicos 4.
Figura 2: Castanheiro produzido pela DEIFIL por micropropagação, que será utilizada no âmbito do projeto AlgaeTech para testar os novos vasos biodegradáveis de origem marinha. A experiência da DEIFIL na produção de plantas em viveiro será fundamental para aproximar estas novas soluções das necessidades reais do setor e contribuir para uma produção mais sustentável.
AlgaeTech: desenvolvimento de soluções sustentáveis para a agricultura a partir de recursos marinhos
O projeto AlgaeTech 5 é uma iniciativa de I&D em copromoção, liderada pela Moldes RP e copromovida pela DEIFIL e pelo IPLeiria, em parceria com a Aromáticas Vivas, orientada para o desenvolvimento de materiais sustentáveis de origem marinha. Alinhado com os princípios da bioeconomia azul, da economia circular e com vários Objetivos de Desenvolvimento Sustentável, o projeto visa transformar recursos e subprodutos marinhos em soluções biodegradáveis, nomeadamente para o setor hortícola. O consórcio pretende desenvolver vasos biodegradáveis com características diferenciadoras, como durabilidade e resistência ao longo do ciclo de cultura, capacidade de retenção de água, facilidade de penetração pelas raízes e adequação do produto a plantas de elevado valor acrescentado, recorrendo a processos avançados de fabrico. Ademais, pretende-se que as gamas de produtos em desenvolvimento sejam simultaneamente biodegradáveis e bioativas, acrescentando características biocidas (antimicrobianas e nematicidas) que as distinguem das soluções existentes[BS1.1]. Nessa dimensão, o copromotor DEIFIL possui experiência no uso de vasos biodegradáveis, e irá avaliar o desempenho dos protótipos em condições de viveiro no desenvolvimento de oliveiras e castanheiros resultantes de micropropagação. Será aferida a adaptação ao transplante, efeitos qualitativos e quantitativos no crescimento vegetal, a penetração radicular e a degradação dos vasos durante o ciclo produtivo, permitindo demonstrar a eficácia das soluções em ambiente real[BS2.1]. O projeto prevê ainda o desenvolvimento de um compósito sustentável para outras aplicações, nomeadamente na indústria alimentar.
Até ao momento, os trabalhos centraram-se na identificação e seleção das matérias-primas, na extração dos polímeros, na caracterização físico-química dos materiais e na prototipagem. Na componente de investigação dedicada à seleção e caracterização de recursos marinhos da costa portuguesa, a equipa do MARE-IPLeiria caracterizou várias matérias-primas, incluindo nove espécies de algas-verdes, castanhas e vermelhas, através da avaliação da composição em cinzas, lípidos, hidratos de carbono, proteína, fibras e humidade. Com base nestes recursos, avançou-se para a extração de alginatos, polissacáridos sulfatados, agar e carragenanas, com o objetivo de identificar os processos de extração mais eficientes e com maior rendimento. Seguiu-se a análise físico-química dos polímeros extraídos, incluindo composição, pureza e propriedades de resistência e reologia, e as análises de outras matérias-primas de origem marinha.
Neste período, o consórcio focou-se igualmente na definição dos requisitos de dois tipos de vasos a desenvolver. com finalidades distintas. Esta etapa permitiu estabelecer, com base na experiência e os conhecimentos técnicas da DEIFIL e da Aromáticas Vivas, as características técnicas de cada solução (desde a dimensões, capacidade, formato, rigidez, biodegradabilidade, espessura, nutrição, bioatividade, e igualmente alguns aspetos logísticos), e concretizar o projeto 3D do molde para moldação por compressão (Moldes RP). Os trabalhos em curso incidem na prototipagem à escala laboratorial, na conceção de moldes e no desenvolvimento dos primeiros processos de fabrico. Esta etapa envolve, desde logo, a avaliação das características da matéria-prima para produção por fabrico aditivo, de modo a garantir propriedades e estrutura adequadas, bem como a identificar eventuais defeitos resultantes de variações ou incompatibilidades químicas na matéria-prima compósita. Em paralelo, está a ser estudada a incorporação de reforços e cargas na matriz à base de biopolímeros, para aumentar a rigidez e a resistência dos produtos finais (MARE e CDRSP). Já foram realizados testes preliminares de preparação e moldação com biomassa de algas, materiais derivados e subprodutos de bivalves, num conjunto de oito formulações distintas. Algumas destas formulações revelaram, após secagem, comportamento e consistência promissores, com potencial para o desenvolvimento do vaso final. Numa fase mais avançada do desenvolvimento, as empresas DEIFIL e Aromáticas Vivas realizarão e estudo do desempenho das soluções com testes e análise de produto, com vista à implementação de potenciais melhorias.
Com o propósito de assegurar soluções tecnicamente viáveis e ambientalmente responsáveis, o LSRE-LCM (polo do IPLeiria) está a coordenar a avaliação do ciclo de vida dos compósitos obtidos e dos produtos em desenvolvimento, o que reflete a preocupação do consórcio em integrar, desde fases precoces do projeto, critérios de sustentabilidade ambiental e económica. Esta abordagem é essencial para avaliar o desempenho global das soluções criadas e para apoiar decisões de ecodesign, viabilidade industrial e escalabilidade, acompanhando todas as etapas do desenvolvimento.
1 Nanna M., Batista M. T., Baptista F. J., Schettini E., & Vox G. (2018). Mapping greenhouse plastic wastes in the west region of Portugal, Acta Hortic., no. 1227, pp. 257–264. DOI: 10.17660/ActaHortic.2018.1227.31.
2 Pedra F., Inácio M.L., Fareleira P., Oliveira P., Pereira P., and Carranca C. (2024). Long-Term Effects of Plastic Mulch in a Sandy Loam Soil Used to Cultivate Blueberry in Southern Portugal, Pollutants, 4: 1, 16–25. DOI: 10.3390/pollutants4010002.
3 Prisa D., Fresco R., Jamal A., Saeed M. F., and Spagnuolo D. (2024). Exploring the Potential of Macroalgae for Sustainable Crop Production in Agriculture, Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). DOI: 10.3390/life14101263.
4 Sanchez-Rexach E., Johnston T.G., Jehanno C., Sardon H., & Nelson A. (2020). Sustainable Materials and Chemical Processes for Additive Manufacturing. Chemistry of Materials, 32, 7105–7119. DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c02008
5 https://www.moldesrp.pt/blog-post/algaetech/
Entidades : Moldes RP, SA, Rua Jose Alves Junior 411, 2430-076 Marinha Grande, Portugal.
Deifil Technology Lda., Rua do Talho 80 – Serzedelo, 4830-704 Póvoa de Lanhoso, Portugal.
Aromáticas Vivas, Lda, Rua da Gravia, nº 109, Carreço 4900-278 - Viana do Castelo, Portugal.
IPLeiria: MARE – Marine and Environmental Sciences Centre/ARNET—Aquatic Research Network, ESTM, Polytechnic University of Leiria, Cetemares, Av. Porto de Pesca, 2520-641 Peniche, Portugal.
CDRSP – Center for Rapid and Sustainable Product Development, Rua de Portugal - Zona Industrial, 2430-028 Marinha Grande, Portugal.
LSRE-LCM – Laboratory of Separation and Reaction Engineering - Laboratory of Catalysis and Materials, School of Technology and Management (ESTG), Polytechnic University of Leiria, 2411-901 Leiria, Portugal.
