Microplásticos: a IA e a fotocatálise podem ajudar? Revisão de 2023

A inteligência artificial (IA) pode apoiar a análise de dados, o desenvolvimento de medicamentos e a automação de tarefas. Sua versatilidade também é útil na pesquisa ambiental. Nesta revisão de 2023, examinamos um estudo da Universidade de Waterloo sobre a identificação de microplásticos e outras possíveis linhas de pesquisa.

Entendendo os Microplásticos

Antes de examinar a contribuição da IA, é útil entender o que são microplásticos e quais riscos potenciais oferecem às pessoas e ao ambiente.

O que são Microplásticos?

Microplásticos são partículas de plástico menores que cinco milímetros. Podem resultar da fragmentação de resíduos maiores, de microesferas em produtos de higiene pessoal e de fibras sintéticas liberadas na lavagem de roupas.

O amplo uso do plástico levou à presença dessas partículas nos oceanos, na água doce e no ar. Seu pequeno tamanho facilita o transporte entre ecossistemas e dificulta sua remoção do ambiente.

Riscos potenciais

O tamanho reduzido e a persistência dos microplásticos geram preocupação. Animais podem ingeri-los, permitindo sua entrada na cadeia alimentar. Efeitos físicos ou químicos dependem da composição, do tamanho e da exposição. As partículas também podem reter contaminantes ambientais. Pesquisadores já relataram microplásticos em placentas humanas. Esse achado, isoladamente, não comprova danos ao feto.

A ampla dispersão e a degradação lenta favorecem o acúmulo nos ecossistemas, gerando preocupações ambientais de longo prazo.

A extensão dos efeitos sobre a saúde humana continua sendo investigada. A presença de partículas, por si só, não comprova que causem uma doença específica.

Dispersão durante eventos meteorológicos extremos

Estudos indicam que furacões podem contribuir para a dispersão de microplásticos. Pesquisadores canadenses mediram durante o furacão Larry, em 2021, deposição máxima de 113.569 ± 29.215 partículas por metro quadrado por dia em um ponto costeiro de Terra Nova. Era uma medição local de deposição atmosférica em terra, não uma média de todo o Atlântico Norte.

O estudo piloto e a modelagem das trajetórias das massas de ar apontaram o oceano como provável fonte importante. Os resultados ilustram como furacões podem transportar partículas do mar para a terra e áreas remotas. Não medem a exposição de todas as pessoas nem comprovam danos específicos à saúde.

O que está sendo feito sobre os Microplásticos?

Equipes em todo o mundo desenvolvem formas de medir, limitar e gerenciar microplásticos. A seguir estão dois exemplos de pesquisa.

Inteligência Artificial

Uma equipe interdisciplinar da Universidade de Waterloo descreveu em um estudo como a IA pode melhorar a identificação de microplásticos.

O PlasticNet usa aprendizagem profunda para reconhecer as assinaturas espectroscópicas de diferentes plásticos em dados de micro-FTIR. Essas informações podem apoiar áreas como:

• tratamento de águas residuais
• produção de alimentos

A identificação precisa pode ajudar estações de tratamento e produtores de alimentos a avaliar a contaminação e escolher medidas direcionadas.

O PlasticNet foi testado em microplásticos isolados de amostras de uma estação local de tratamento de esgoto. O sistema identificava as partículas; não as removia diretamente da água. Mais treinamento e testes eram os próximos passos da pesquisa.

Fotocatálise ativada pela luz

Além da IA, a fotocatálise é estudada para transformar resíduos plásticos em substâncias químicas úteis. Uma equipe com o professor Shizhang Qiao, da Universidade de Adelaide, investigou o polietileno com um catalisador de dióxido de titânio contendo paládio disperso em escala atômica.

Nos experimentos de laboratório, o polietileno recebeu primeiro um pré-tratamento com ácido nítrico. Em seguida, uma reação ativada pela luz produziu etileno e ácido propiônico. A alta seletividade para certos produtos não significa conversão completa de todo o plástico nesses produtos.

O polietileno é comum, mas nem todos os microplásticos são desse material. O estudo não demonstrou um método para remover diretamente microplásticos dispersos no ambiente ou no corpo humano.

No futuro, a IA poderia ajudar a otimizar e monitorar essas reações. Essa combinação é uma possível linha de pesquisa, não um resultado conjunto já comprovado pelos dois estudos.

O que Você Pode Fazer?

Prevenir resíduos plásticos pode reduzir a quantidade que chega ao ambiente. Veja algumas possíveis mudanças cotidianas.

Minimize plásticos de uso único: Pequenas quantidades de canudos, talheres e sacolas somam grandes volumes de resíduos na população. Alternativas reutilizáveis podem ajudar a reduzi-los. Já existem exemplos de iniciativas públicas nessa direção.

Considere as fibras das roupas: O fleece sintético costuma ser feito de politereftalato de etileno (PET) e pode liberar fibras plásticas. Fibras naturais, como a lã, evitam essa fonte específica, mas o impacto ambiental total também depende da produção, do uso e dos cuidados.

Essas são duas possíveis mudanças de hábitos. A reutilização prolongada de garrafas e outros produtos também pode reduzir resíduos, dependendo da duração e do modo de uso.

Empresas do Setor

Os métodos descritos ainda estão em pesquisa. As empresas abaixo atuam em reciclagem ou plásticos alternativos. Isso não significa que usem o PlasticNet ou a fotocatálise específica apresentada.

*Os números abaixo são registros históricos não atualizados da revisão original de 2023, não avaliações atuais. Os índices P/L negativos informados não são medidas úteis de avaliação para empresas com prejuízo. Verifique os dados e a situação atual de cada empresa.*

1. PureCycle Technologies, Inc.

PCT Gráfico de preços

A PureCycle desenvolve a purificação de polipropileno com solvente, temperatura e pressão para remover cor, odor e contaminantes sem despolimerizar o plástico. Em 25 de abril de 2023, anunciou a conclusão da construção mecânica da unidade de Ironton. A capacidade nominal em plena operação era de 107 milhões de libras de resina reciclada por ano, não uma produção anual já alcançada.

2. Loop Industries, Inc.

LOOP Gráfico de preços

Loop Industries (LOOP ) usa despolimerização para decompor PET e fibras de poliéster difíceis de reciclar em seus monômeros. A L’Oréal havia anunciado uma parceria com a Loop para PET reciclado. A garrafa da L’Oréal já apresentada com reciclagem enzimática usava tecnologia da Carbios. A parceria da Loop e da SK Geo Centric para uma unidade em Ulsan, anunciada em 2023, terminou em 14 de janeiro de 2025.

3. Danimer Scientific, Inc

A Danimer Scientific desenvolvia bioplásticos, incluindo poliésteres produzidos por microrganismos a partir de óleos vegetais. Biodegradabilidade e compostabilidade dependem do produto e das condições adequadas. A empresa abriu capital por uma fusão SPAC em 2020, mas isso não comprova crescimento contínuo. Em 18 de março de 2025, a Danimer e suas subsidiárias solicitaram proteção sob o Chapter 11 da legislação de falências dos EUA.

Considerações Finais

A IA pode melhorar a identificação de microplásticos, enquanto a fotocatálise é estudada para aproveitar alguns resíduos plásticos. Eficácia, segurança e viabilidade econômica exigem avaliação adicional.

A pesquisa contínua pode contribuir para um futuro mais sustentável e ambientalmente responsável.