Claire Swedberg
Uma pesquisa no Reino Unido levou a uma empresa iniciante, a PulpaTronics, que está desenvolvendo uma etiqueta RFID de papel sem chip que utiliza uma antena à base de carbono que elimina qualquer uso de metal. A etiqueta RFID passiva transmite entre 1 e 4 GHz para leitores especializados, podendo ser reciclada com um produto ou embalagem, já que a etiqueta é inteiramente de papel.
Ao fabricar uma etiqueta inteiramente em papel, a empresa afirma que pode agilizar o processo de fabricação, reduzindo assim a pegada ambiental da produção de etiquetas RFID.
Na verdade, a PulpaTronics estima que suas etiquetas reduzirão as emissões de dióxido de carbono em 70% em comparação com as etiquetas RFID padrão, ao mesmo tempo em que reduzirão pela metade o preço associado à montagem.
As etiquetas RFID, que hoje são usadas aos bilhões, vêm inerentemente com material que acaba no fluxo de resíduos. As etiquetas – que identificam automaticamente os produtos quando incorporadas nas etiquetas de preços, por exemplo – são geralmente feitas de plástico tereftalato de polietileno (PET). Cada vez mais, etiquetas mais ecológicas estão sendo produzidas com incrustações de papel que utilizam componentes metálicos.
Isso é um problema quando se trata de reciclagem. Embora a maioria, senão todas as partes da etiqueta possam ser recicladas, os componentes precisariam ser separados.
Além disso, a separação dos componentes de cada tag não é financeiramente viável para a maioria das empresas. Portanto, diz a cofundadora e CEO da empresa, Chloe So, “um dos nossos grandes diferenciais é que a etiqueta é compatível com a reciclagem de papel existente”.
O desenvolvimento começou com um grupo de graduados em engenharia de design do Royal College of Art de Londres e do Imperial College London, que assumiram um projeto para reduzir o desperdício em eletrônicos descartáveis. Desde então, dois membros desse grupo – So e Barna Soma Biro, diretor de tecnologia – lançaram o PulpaTronics.
A nova empresa, com sede em Londres, foi constituída como um empreendimento de sustentabilidade. “Somos estudantes de engenharia de design que procuravam um desafio de design”, diz So. À medida que começaram a explorar as tecnologias existentes, escolheram as etiquetas RFID como circuitos eletrônicos de curta duração que normalmente são descartáveis e, portanto, impactam o fluxo de resíduos.
O conceito de etiquetas RFID sem chip não é novo, nem a antena não metálica baseada em laser que a empresa está usando em suas novas etiquetas. A novidade é que a PulpaTronics pode ser a primeira empresa a aproveitar ambas as inovações em uma única etiqueta RFID passiva. Consiste em uma simples camada de papel, sem adesivos, e uma marca a laser que funciona como antena.
Embora alguns fabricantes de etiquetas estejam imprimindo antenas RFID em incrustações de papel (o que elimina o processo de gravação de base química, bem como o material de alumínio), ainda há prata na tinta, ressalta So. O processo PulpaTronics utiliza apenas o próprio papel e um laser para fazer sua antena.
“O papel é um substrato que contém carbono, quando o laser entra em contato com o papel basicamente altera a estrutura química do papel”, diz Biro. Isso significa que o laser cria um circuito condutor carbonizado diretamente no papel.
O grupo enfrentou o desafio relacionado aos chips que incluem inerentemente silício ou cerâmica. Para eliminar o chip, os pesquisadores tiveram que usar uma abordagem diferente para armazenar o ID exclusivo de uma etiqueta.
Em vez de codificar um número de identificação num chip, criaram um mecanismo no qual um padrão geométrico único é aplicado, via laser, em cada etiqueta. O grupo está construindo um processo diferente de leitura e decodificação para extrair essas informações do sinal de rádio da antena.
No longo prazo, a empresa espera que as etiquetas possam ser produzidas em grandes volumes, cada uma com seu padrão único. Além disso, So diz que o padrão exclusivo da antena poderia incluir uma forma geométrica que indicaria uma categoria, como uma empresa específica que fabricou o item marcado.
Por exemplo, se uma marca de varejo quisesse criar um ID específico para seus próprios produtos, poderiam ser criadas versões com formas geométricas da antena específicas daquela empresa.
As etiquetas usam uma frequência diferente das etiquetas RFID UHF comumente usadas. Isso significa que as etiquetas sem chip não respondem aos leitores que interrogam na frequência UHF. “Esse é um desafio de mercado que estamos enfrentando”, diz So.
A solução poderia ser um módulo que poderia ser integrado em leitores RFID UHF existentes para interrogar as tags PulpaTronics simultaneamente com as tags RFID UHF. “Estamos investigando como aprimorar os leitores”, diz So. Mas o sistema poderia ser usado por empresas que ainda não usaram RFID e, portanto, não necessitam de recursos de leitura de etiquetas RFID UHF.
As tags sem chip teriam um alcance de leitura menor do que as de UHF e não responderiam com a mesma velocidade das tradicionais, especialmente em um ambiente denso. A empresa estima que a distância de leitura seja de 60 a 100 centímetros.
Se muitos produtos etiquetados fossem embalados em uma caixa e fossem lidos simultaneamente, as leituras poderiam ser desafiadoras. Na verdade, uma verificação em massa normalmente incluiria de três a cinco itens por vez. Isso seria consideravelmente menor do que os milhares de tags que podem ser lidas com leitores UHF à medida que grandes volumes de tags passam por um portal.
Existem outras vantagens potenciais nas etiquetas sem chip, além da sustentabilidade. No longo prazo, a empresa espera que suas etiquetas sejam mais baratas que as etiquetas UHF existentes.
“Tradicionalmente o microchip é a parte mais cara da etiqueta e o processo de fabricação é mais curto, com menor custo de transporte”, disse Biro.
Embora a maioria das etiquetas RFID exija em média seis camadas, a versão PulpaTronics poderia ser construída com menos.
A empresa validou a tecnologia em um laboratório no Imperial College London e agora está trabalhando para melhorar os padrões geométricos, realizar testes de estresse e otimizar o material do papel.
Várias empresas de varejo, cujo nome a PulpaTronics não quis revelar, se ofereceram para realizar testes-piloto. Alguns já utilizam a tecnologia RFID com etiquetas UHF. Mais pilotos ou implantações poderão ocorrer no final de 2024.
A empresa está em busca de parcerias, com So afirmando “seria bom despertar o interesse das pessoas, para ajudar em nossas futuras oportunidades de financiamento”.