Após mais de uma década de rigoroso trabalho de pesquisa e desenvolvimento e investimentos significativos com seus respectivos parceiros, a Coca-Cola e a Suntory revelam protótipos de garrafas de bebidas inéditos feitos de PET 100% de base biológica, prontos para expansão comercial.
Desde 2009, quando a The Coca-Cola Company anunciou o lançamento da primeira garrafa PET feita parcialmente a partir de plantas, a corrida entre as marcas de bebidas está em andamento para decifrar o código do desenvolvimento de uma garrafa PET 100% biológica comercialmente viável com o mesmo funcionalidade como uma garrafa à base de petróleo. Tentativas anteriores de outras empresas de bebidas de usar bioplásticos – especificamente ácido polilático à base de milho – para garrafas de bebidas provaram ser decepcionantes, pois o material não tinha estabilidade e contaminava os fluxos de reciclagem de PET. Então, quando o PlantBottle da Coca-Cola, feito parcialmente de um bioplástico “drop-in” com propriedades idênticas ao PET virgem , incluindo reciclabilidade, entrou em cena, foi um divisor de águas.
O primeiro PlantBottle foi 30% de base biológica, usando etanol de cana da Braskem ; os outros 70% usavam produtos químicos à base de petróleo. No momento do lançamento, a Coca-Cola deu a conhecer que sua visão era continuar inovando para conseguir uma garrafa feita com 100% de resíduos vegetais, mantendo-se totalmente reciclável.
Em 2011, a PepsiCo anunciou que havia desenvolvido um protótipo de “garrafa PET verde”, que dizia ser a primeira garrafa plástica PET do mundo feita inteiramente de matérias-primas de base biológica, incluindo grama, casca de pinheiro e palha de milho. Seu objetivo era comercializar a embalagem até 2012, mas as notícias da iniciativa rapidamente se desvaneceram.
Em 2018, a PepsiCo se juntou à The NaturALL Bottle Alliance , um consórcio de pesquisa formado um ano antes pela Danone, Nestlé Waters e a empresa de desenvolvimento de materiais de base biológica Origin Materials para acelerar o desenvolvimento de uma garrafa bio-PET. Desde então, não houve notícias da aliança, embora no início de 2022, a Origin tenha anunciado planos de investir US$ 750 milhões em uma instalação de fabricação de biomassa na Louisiana.
Em 2012, a Suntory Holdings Limited, com sede no Japão, cujas marcas mais conhecidas incluem Orangina, Schweppes, Ribena e Lucozade, tornou-se o novo desafiante quando firmou uma parceria estratégica com a empresa de produtos químicos de origem biológica Anellotech para desenvolver e comercializar um – garrafa de bebida de plástico 100% de base biológica competitiva. Em 2013, lançou sua própria garrafa PET parcialmente vegetal, 30% da qual foi derivada de melaço.
Agora, mais de uma década após o primeiro PlantBottle chegar às prateleiras do varejo, e após anos de pesquisa, pilotos, protótipos e investimentos, tanto a Coca-Cola quanto a Suntory revelaram protótipos de garrafas PET 100% à base de plantas, cada um por meio de diferentes parcerias e tecnologias , pronto para expansão comercial.
Coca-Cola inova e refina
O PET consiste em duas moléculas: monoetilenoglicol (MEG) e ácido tereftálico (PTA), que representam, respectivamente, 30% e 70% do polímero em peso. O PTA é produzido pela oxidação de um produto químico aromático chamado paraxileno. Tanto para a Coca-Cola quanto para a Suntory, o caminho para encontrar um substituto de base biológica para o MEG foi curto. O caminho para o desenvolvimento de um substituto à base de plantas comercialmente viável e de custo competitivo para o PTA, que exigia o desenvolvimento de paraxileno de base biológica (bPX), era muito mais longo.
A jornada da Coca-Cola também envolveu vários desvios antes que a empresa encontrasse o melhor caminho para uma garrafa bPET (biomass PET). Em 2015, após seis anos de PlantBottle no mercado, a Coca-Cola apresentou seu primeiro protótipo de garrafa 100% bPET, produzida em escala de laboratório, na World Expo de Milão. A garrafa foi feita a partir de duas matérias-primas renováveis: MEG à base de cana-de-açúcar da Braskem e bPX feito com açúcar de milho da Virent , parceira da Coca-Cola . O protótipo provou que uma garrafa PET totalmente de base biológica era possível, mas não estava pronta para comercialização.
Com sua garrafa bPET recentemente revelada, a Coca-Cola passou da cana-de-açúcar, que também é usada para produzir bioetanol, para bioquímicos à base de madeira para produzir MEG de base biológica (bMEG). Explica Dana Breed, Diretora Global de P&D, Embalagem e Sustentabilidade da The Coca-Cola Company, “O desafio inerente ao uso do bioetanol é que você está competindo com o combustível. Precisávamos de uma solução MEG de última geração que abordasse esse desafio, mas também que pudesse usar matéria-prima de segunda geração, como resíduos florestais ou subprodutos agrícolas. Nosso objetivo para o PET à base de plantas é usar produtos agrícolas excedentes para minimizar a pegada de carbono.”
A tecnologia por trás da produção do bMEG foi co-desenvolvida pela Coca-Cola e Changchun Meihe Science & Technology e é baseada em matéria-prima que não pode ser usada como fonte de alimento – especificamente madeira de lei extraída de córregos laterais de serraria e desbastes florestais. Segundo a Coca-Cola, “a tecnologia pega uma fonte de açúcar e elimina a etapa de criação de etanol como parte do processo de conversão para produzir MEG à base de plantas. Isso significa que o processo é mais simples do que os processos tradicionais e oferece flexibilidade na escolha da matéria-prima”, daí a matéria-prima de madeira dura.
A tecnologia foi validada em escala de demonstração em 2017. Atualmente, a produtora de papel UPM , com sede na Finlândia, está construindo a primeira biorrefinaria do mundo para produzir bioquímicos à base de madeira usando essa tecnologia desenvolvida em conjunto. A biorrefinaria utilizará madeira de faia de florestas regionais, bem como resíduos da indústria de serraria, para produzir uma variedade de produtos bioquímicos, incluindo bMEG. A instalação deverá estar operacional até o final de 2022, com uma capacidade anual total de 220.000 toneladas métricas.
A porção bPX do protótipo da garrafa é feita com o mesmo material que a Coca-Cola utilizou para sua garrafa de 2015: o BioFormPX da Virent. O relacionamento da Coca-Cola com a Virent remonta a 2011, quando a gigante das bebidas anunciou parcerias multimilionárias com três empresas de biotecnologia, sendo uma delas a Virent, para acelerar o desenvolvimento de plásticos de base biológica.
Em 2014, a Coca-Cola fez um investimento adicional para apoiar a expansão da capacidade da planta de demonstração da Virent para ajudar a ampliar as etapas de separação e purificação do processo de produção do BioFormPX e produzir maiores quantidades do material.
O BioFormPX é produzido por meio do processo catalítico patenteado BioForming da empresa, que converte soluções aquosas de carboidratos em misturas de hidrocarbonetos drop-in. O processo foi demonstrado com açúcares convencionais obtidos de fontes de açúcar existentes, como milho e cana-de-açúcar, bem como uma ampla variedade de fontes de biomassa celulósica. O bPX para o protótipo da Coca-Cola foi produzido nas instalações da Virent em Madison, Wisconsin, usando açúcar de milho que foi então convertido em ácido tereftálico à base de plantas (bPTA).
De acordo com a Coca-Cola, estudos de Análise de Ciclo de Vida para a produção comercial do bPX da Virent indicam uma redução de até 75% nas emissões de carbono em relação ao paraxileno à base de petróleo, com potencial para atingir reduções líquidas zero ou melhores no futuro.
A Alpek Polyester produziu o bPET para as garrafas protótipo, que foram fabricadas e envasadas dentro do Sistema Coca-Cola. No total foram produzidas novecentas garrafas. Disse Nancy Quan, diretora técnica e de inovação da The Coca‑Cola Company, na época do lançamento: “Trabalhamos com parceiros de tecnologia há muitos anos para desenvolver as tecnologias certas para criar uma garrafa com conteúdo 100% vegetal — visando a menor pegada de carbono possível — e é empolgante que tenhamos chegado a um ponto em que essas tecnologias existam e possam ser dimensionadas pelos participantes da cadeia de valor.”
Suntory vem em um segundo muito próximo
No início de dezembro de 2021, apenas seis semanas após o anúncio da Coca-Cola, a Suntory revelou que também havia criado com sucesso um protótipo de garrafa bPET, pronta para escala comercial. O protótipo foi produzido para a marca Orangina da empresa na Europa, bem como sua água mineral Suntory Tennesui no Japão.
A garrafa é o resultado da parceria estratégica de 10 anos da Suntory com a Anellotech, na qual a Suntory investiu US$ 25 milhões. A tecnologia de conversão de biomassa catalítica térmica Bio-TCat da Anellotech produz produtos químicos aromáticos BTX – benzeno, tolueno e xilenos, incluindo o paraxileno necessário para PTA – a partir de cavacos de madeira de pinho loblolly.
Diz Tsunehiko Yokoi, gerente geral sênior do departamento de embalagens da Suntory Holdings, “Vimos duas vantagens competitivas importantes na tecnologia da Anellotech. Em primeiro lugar, utiliza matérias-primas não alimentares, como aparas de madeira, evitando a concorrência com a cadeia alimentar. Em segundo lugar, em comparação com outras tecnologias usadas por outras empresas, inclui um processo simples de conversão de biomassa em aromáticos, como o paraxileno, em uma única etapa, usando um único processo de pirólise e catalisadores. A tecnologia também tem uma vantagem competitiva em termos de custo, emissões de carbono e potencial futuro.”
De acordo com a Anellotech, uma LCA aprofundada realizada pela Jacobs Engineering Group, Inc. de seu processo Bio-TCat revelou que o processo tem um potencial de redução de emissão de CO 2 de 70% ou mais quando comparado a equivalentes derivados de petróleo.
Quando a Coca-Cola lançou o PlantBottle pela primeira vez, a sustentabilidade nas embalagens era uma conversa diferente, principalmente focada em emissões de carbono, mudanças climáticas e preservação de recursos naturais limitados. Naquela época, os bioplásticos eram vistos como uma tecnologia de bala de prata, a resposta para dissociar as embalagens do petróleo. Mas os tempos mudaram e a discussão sobre sustentabilidade também. Nos últimos anos, o foco mudou drasticamente para os danos que a poluição plástica causou no meio ambiente, especialmente nas vias navegáveis do mundo. Isso levou as marcas a se comprometerem a diminuir o uso de plásticos de uso único ou eliminá-los completamente, principalmente os plásticos virgens.
No caso da Coca-Cola, sua visão Mundo Sem Resíduos, que inclui a meta de usar 3 milhões de toneladas a menos de plástico virgem de origem petrolífera até 2025, depende de uma série de estratégias. Entre eles, compartilha, estão novas tecnologias de reciclagem, melhorias de embalagens e modelos de negócios alternativos, como sistemas recarregáveis, bem como o desenvolvimento de novos materiais renováveis. Na Europa e no Japão, a Coca-Cola, com seus parceiros engarrafadores, pretende eliminar completamente o uso de PET virgem à base de óleo de garrafas plásticas até 2030, usando apenas materiais reciclados ou renováveis.
Diz Quan sobre a estratégia da Coca-Cola: “Estamos tomando medidas significativas para reduzir o uso de plástico virgem à base de óleo, enquanto trabalhamos em direção a uma economia circular e em apoio a uma ambição compartilhada de emissões líquidas zero de carbono até 2050. Vemos plásticos à base de plantas desempenham um papel crítico em nosso mix geral de PET no futuro, apoiando nossos objetivos de reduzir nossa pegada de carbono, reduzir nossa dependência de combustíveis fósseis virgens e aumentar a coleta de PET em apoio a uma economia circular”.
