A transição para materiais sustentáveis representa um dos principais desafios atuais nas indústrias de plásticos e eletrónica. Neste contexto, o projeto europeu AIM-PACE propõe uma abordagem inovadora para valorizar fluxos agrícolas e industriais, convertendo-os em termoplásticos de base biológica de elevado desempenho. Entre os materiais mais promissores encontram-se os poli-hidroxialcanoatos (PHAs), uma família de biopolímeros produzidos por microrganismos, que têm vindo a ganhar destaque como alternativa aos plásticos de origem fóssil. Os PHAs são atualmente o principal termoplástico de origem biológica e biodegradável produzido na União Europeia (EU)/ Espaço Económico Europeu (EEE), numa escala pré-industrial.

Contudo, apesar do seu potencial, os PHAs atualmente disponíveis ainda apresentam limitações ao nível das propriedades mecânicas, da processabilidade e do custo, fatores que dificultam a sua adoção em larga escala.

Para ultrapassar estas limitações, o AIM-PACE pretende desenvolver uma nova geração de PHAs com propriedades superiores, incluindo processabilidade, tenacidade, propriedades de barreira e elétricas, recorrendo a uma combinação de tecnologias avançadas. O projeto integra engenharia microbiana, simulações computacionais avançadas e uma plataforma de inteligência artificial (IA) baseada em otimização multiobjetivo. Adicionalmente, técnicas de otimização bayesiana irão melhorar a eficiência dos processos produtivos, reduzindo o consumo de energia e de matérias-primas ao longo das cadeias de valor. A engenharia microbiana será utilizada para otimizar microrganismos capazes de converter resíduos agroalimentares, subprodutos industriais e CO₂ biogénico em biopolímeros, enquanto as simulações computacionais permitirão prever e ajustar as propriedades dos materiais resultantes.

Desta forma, o AIM-PACE pretende estabelecer sete novas tecnologias e quatro cadeias de valor integradas na Europa, desde a valorização de matérias-primas até às aplicações finais. O projeto envolve também uma forte interação com utilizadores finais, recicladores, gestores de resíduos e decisores políticos, garantindo alinhamento regulatório e facilitando a futura adoção no mercado.

As soluções desenvolvidas visam possibilitar aplicações inovadoras, com menor impacto ambiental. Para assegurar a sua viabilidade, o projeto prevê ainda a validação industrial, com nível de maturidade tecnológica até TRL 7, de quatro demonstradores e a criação de novas cadeias de valor europeias assentes nos princípios da economia circular. Estas aplicações representam setores com elevado potencial de impacto, incluindo embalagens sustentáveis, dispositivos médicos e eletrónica vestível.

A circularidade está integrada desde a conceção dos materiais. O projeto prioriza estratégias de redução de material, reutilização e reciclagem mecânica. Para aplicações onde a reciclagem não seja viável, será avaliada e confirmada a compostabilidade dos materiais.

Do ponto de vista ambiental, o projeto pretende alcançar reduções significativas face aos materiais de origem fóssil, incluindo:

• 30–50% menos emissões de gases com efeito de estufa ao longo do ciclo de vida;
• 15% menor consumo de energia primária;
• 15% menor consumo de água por quilograma de material produzido.

Importa acrescentar que, pelo menos 80% das matérias-primas utilizadas serão provenientes de resíduos agroalimentares e subprodutos industriais com origem na Europa. Adicionalmente, todos os processos cumprirão os critérios DNSH (Do No Significant Harm).

O desenvolvimento de bioplásticos de alto desempenho é essencial para reduzir a dependência de materiais fósseis e promover uma economia circular. Ao integrar biotecnologia, inteligência artificial e estratégias avançadas de sustentabilidade, o AIM-PACE representa um passo significativo rumo a materiais mais eficientes, recicláveis e ambientalmente responsáveis. Os resultados esperados poderão contribuir para novas soluções industriais e acelerar a transição para sistemas produtivos mais sustentáveis.

O projeto AIM-PACE (101287490) — Artificial Intelligence-Designed Thermoplastic Materials for Sustainable Packaging and Electronics foi aprovado no âmbito do Horizon Europe (HORIZON-JU-CBE-2025-IA-05), com um orçamento elegível de €8 473 161. O projeto recebeu ainda o STEP SEAL, selo associado à Strategic Technologies for Europe Platform (STEP), que reconhece a excelência e a relevância estratégica da proposta.

Para atingir estes objetivos, o AIM-PACE reúne catorze parceiros especialistas nas diversas áreas de IA, biotecnologia, processamento de polímeros, transformação de plásticos, ambiente e regulamentação, e comunicação e exploração comercial. Entre os membros do consórcio estão a VTT Technical Research Centre of Finland, o CO2BioClean GmbH, a PROPAGROUP SPA, a Universidade de Bayreuth e o Luxembourg Institute of Science and Technology, bem como as empresas portuguesas Sabio S.r.l. e PLUX Biosignals, além do PIEP.

O PIEP lidera a Work Package 4 (WP4), que integra formulação de materiais, processamento em escala piloto e validação de protótipos de componentes impressos e moldados para dispositivos vestíveis de monitorização de biossinais. O trabalho do PIEP foca-se no desenvolvimento de elétrodos descartáveis para ECG, incluindo a impressão de circuitos nos novos filmes de PHA, com particular controlo da qualidade do sinal, desempenho elétrico e flexibilidade da solução.

Paralelamente, serão produzidos housings para dispositivos vestíveis, em colaboração com a PLUX Biosignals. Será utilizado o processo de moldação por injeção com a utilização do novo material PHA, em que resistência mecânica, estabilidade dimensional e durabilidade são propriedades críticas. Para isso, os resultados das simulações do processo, combinados com ensaios experimentais, serão utilizados para validar o molde e definir as condições de processamento numa fase piloto da produção.

Além disso, o PIEP contribuirá para os testes de biodegradabilidade, que incluem degradação aeróbia em água, compostagem, solo e ambiente marinho.

O projeto AIM-PACE representa, assim, um passo decisivo para uma indústria de plásticos mais verde, inovadora e europeia, ligando sustentabilidade, inovação tecnológica e economia circular.