Wykazano, że bioplastik lub biopolimer jest alternatywą przyszłości, ale ma też wady. Rozumiesz

Biotworzywa lub biopolimery to nie tylko biodegradowalne i kompostowalne tworzywa sztuczne wykonane z materiałów naturalnych. Nazwa „bioplastik” odnosi się również do tworzyw sztucznych wykonanych z nieodnawialnych źródeł, takich jak ropa, ale które ulegają biodegradacji, oraz tworzyw sztucznych wyprodukowanych ze źródeł odnawialnych, takich jak rośliny, ale które nie ulegają biodegradacji.

Poznaj rodzaje plastiku

Biorąc pod uwagę, że praktycznie cały plastik już wyprodukowany przez ludzkość nadal istnieje i że każdego roku około jedna trzecia wyprodukowanego plastiku bezpośrednio zanieczyszcza ziemię, oceany i trafia do łańcucha pokarmowego, wykazano, że biotworzywa, zwłaszcza te ulegające biodegradacji, alternatywa dla rozwoju ludzkości.

Zrozum wpływ odpadów z tworzyw sztucznych na środowisko w łańcuchu pokarmowym

Rodzaje bioplastików

Bioplastik poliamidowy (PA)

Poliamid (PA) to bioplastik wytwarzany z biomasy, ale może być również wytwarzany z ropy naftowej. Zaletą biopoliamidu jest to, że jest wytwarzany ze źródeł odnawialnych i może być wytwarzany z oleju rycynowego.

Jednak poliamid, zwany także nylonem , bardzo obecny w tkaninach odzieżowych, dodatkach i tapicerce, nie ulega biodegradacji, nawet w wersji produkowanej z biomasy.

Jaki jest wpływ produkcji odzieży na środowisko? Zrozum i odkryj alternatywy

Bioplastik poliamidowy można również wytwarzać z oleju rycynowego, ale wadą jest jego niewielkie wykorzystanie terenu, wymagające stosunkowo dużej powierzchni do wyprodukowania niezbędnej ilości surowca (która może konkurować z przestrzenią produkcyjną) z jedzenia).

Olej rycynowy: jak go używać i jakie są jego zalety

Innym problemem jest to, że nylonu nie można jeszcze poddać recyklingowi.

Bioplastik z poli (tereftalanu butylenu) adypinianu (PBAT)

Adypinian politereftalan butylenu, zwany także „poliwęglanem”, jest jednym z rodzajów biotworzyw wytwarzanych z ropy naftowej, ale jest biodegradowalny i kompostowalny. Dzięki swoim właściwościom poliuretan może zastąpić polietylen o niskiej gęstości, czyli tworzywo sztuczne produkowane z ropy naftowej, które nie ulega biodegradacji.

Bioplastik poliuretanowy może być stosowany głównie do produkcji worków. Ale ma tę wadę, że wymaga nieodnawialnego źródła.

Bioplastik polibutylenobursztynianu (PBS)

Polibutylenobursztynian (PBS) to rodzaj bioplastiku, który może być w 100% na bazie biologicznej i biodegradowalny w warunkach przemysłowych. Ten rodzaj bioplastiku jest zwykle używany w naczyniach wymagających dużej tolerancji temperatury (100ºC do 200ºC).

Jest to krystaliczny i elastyczny bioplastik. Kwas bursztynowy, biologiczna podstawa produkcji PBS, jest wytwarzany ze źródeł odnawialnych i pomaga zmniejszyć ślad węglowy. Obliczenia pokazują, że emisje gazów cieplarnianych (GHG) można zmniejszyć o 50% do 80% w porównaniu z plastikiem pochodzenia kopalnego. Kwas bursztynowy ma również tę zaletę, że wychwytuje CO2.

Co to są gazy cieplarniane
Co to jest ślad węglowy?

Bioplastik polikwasowy mlekowy (PLA)

Polikwas mlekowy (PLA) to bioplastik wytwarzany z bakterii. W tym procesie produkują kwas mlekowy w procesie fermentacji warzyw skrobiowych, takich jak m.in. buraki, kukurydza i maniok. Biotworzywa PLA mogą być stosowane w opakowaniach do żywności, opakowaniach kosmetycznych, plastikowych torebkach rynkowych, butelkach, długopisach, szklankach, pokrywkach, sztućcach, butelkach, szklankach, tacach, talerzach, foliach do produkcji tub, filamentach do druku 3D, urządzeniach lekarze, m.in. włókniny.

PLA jest biodegradowalny, poddaje się recyklingowi mechanicznemu i chemicznemu, jest biokompatybilny i bioabsorbowalny. W porównaniu z konwencjonalnymi tworzywami ropopochodnymi, takimi jak polistyren (PS) i polietylen (PE), których degradacja zajmuje od 500 do 1000 lat, PLA zyskuje skokowo, ponieważ jego degradacja trwa od sześciu miesięcy do dwóch lat. . A gdy jest prawidłowo usuwany, zamienia się w nieszkodliwe substancje, ponieważ łatwo ulega degradacji przez wodę.

Wadą jest to, że PLA jest drogim tworzywem produkcyjnym, a jego kompostowanie odbywa się tylko w idealnych warunkach. Kolejnym problemem jest to, że normy amerykańskie i brazylijskie pozwalają na mieszanie PLA z innymi rodzajami nieulegających biodegradacji tworzyw sztucznych, co pomimo poprawy ich walorów użytkowych pogarsza ich jakość pod względem środowiskowym.

PLA: plastik biodegradowalny i kompostowalny

Ale nie możemy go pomylić z plastikiem skrobiowym, znanym jako skrobia termoplastyczna, ponieważ w procesie produkcji PLA skrobia jest używana po prostu do uzyskania kwasu mlekowego. W przeciwieństwie do termoplastycznego tworzywa skrobiowego, którego głównym surowcem jest skrobia. Spośród tych dwóch typów PLA jest korzystniejszy, ponieważ jest bardziej odporny i wygląda bardziej jak zwykły plastik, a ponadto jest w 100% biodegradowalnym tworzywem sztucznym (jeśli ma idealne warunki).

Biotworzywa wykonane z alg

Firma Algix opracowuje ważny wkład do produkcji biotworzyw: biomasę alg. Nadmierna produkcja glonów spowodowana zanieczyszczeniem była istotnym problemem, który pojawia się na skutek eutrofizacji (aby lepiej zrozumieć ten temat, zajrzyj do artykułu: „Czym jest eutrofizacja?”). W produkcji biomasy alg do rozwoju bioplastiku prowadzi się łączne tworzenie ryb (do spożycia) i alg. Zaletami tego typu biotworzyw to możliwość biodegradacji, pochodzenie ze źródła odnawialnego, niskie koszty produkcji oraz brak konkurencji z gruntami ornymi.

Bioplastik ze skorupy krewetki

Skorupy krewetek, które są głównym odpadem w przemyśle spożywczym i są obfite w Wielkiej Brytanii, są wykorzystywane do rozwoju biotworzyw.

Pomysł polega na wykorzystaniu tego typu bioplastiku do produkcji toreb na zakupy i opakowań do żywności.

Oprócz tego, że jest źródłem odnawialnym, ten rodzaj bioplastiku jest biodegradowalny, ponownie wykorzystuje odpady z przemysłu i nadal ma właściwości przeciwdrobnoustrojowe, przeciwbakteryjne i biokompatybilne, co jest zaletą w przypadku opakowań żywności i farmaceutyków.

Ale być może nie jest to dobry pomysł dla tych, którzy są biegli w filozofii wegańskiej.

Filozofia wegańska: poznaj swoje pytania i odpowiedz na nie

Bioplastik polihydroksyalkanianowy (PHA)

Biotworzywa polihydroksyalkanianowe (PHA) mogą być wytwarzane na różne sposoby przez określone szczepy bakterii. W pierwszym przypadku bakterie są narażone na ograniczoną podaż niezbędnych składników odżywczych, takich jak tlen i azot, które sprzyjają wzrostowi PHA - plastikowych granulek - w ich komórkach, jako rezerwy żywności i energii.

Inna grupa bakterii, które nie wymagają ograniczenia składników odżywczych do produkcji PHA, kumuluje się w okresach szybkiego wzrostu. PHA w obu grupach można następnie zebrać lub, przed pobraniem, zsyntetyzować w różnych formach chemicznych za pomocą inżynierii genetycznej.

Początkowo komercjalizacja PHA była utrudniona ze względu na wysokie koszty produkcji, niskie wydajności i ograniczoną dostępność, przez co nie mógł konkurować z tworzywami pochodzenia petrochemicznego.

Jednak odkryto pewne bakterie, które są zdolne do wytwarzania PHA z różnych źródeł węgla, w tym pozostałości ścieków, olejów roślinnych, kwasów tłuszczowych, alkanów i prostych węglowodanów. To znacznie rozszerza jego zalety - na przykład użycie materiałów odpadowych jako źródła węgla do produkcji PHA przyniosłoby podwójną korzyść w postaci obniżenia kosztów PHA i zmniejszenia kosztów utylizacji odpadów.

W 2013 roku amerykańska firma ogłosiła, że jeszcze bardziej udoskonaliła proces, eliminując zapotrzebowanie na cukry, oleje, skrobie czy celulozę, używając „biokatalizatora” pochodzącego z mikroorganizmów, które przekształcają powietrze zmieszane z gazami cieplarnianymi, takimi jak metan czy dwutlenek węgiel, w bioplastiku.

Dalsze badania wykorzystują geny tych bakterii i umieszczają je w łodygach kukurydzy, które następnie hodują bioplastik we własnych komórkach. Jednak produkcja ta oparta jest na genetycznie zmodyfikowanych łodygach kukurydzy; a transgenika jest tematem często kojarzonym między innymi z lekceważeniem zasady ostrożności. Możesz lepiej zrozumieć ten temat, patrząc na artykuły: „Środowisko wymaga ostrzeżenia o zasadzie ostrożności” i „Kukurydza zmodyfikowana genetycznie: zrozum ryzyko i korzyści”.

PHA jest w pełni biodegradowalny w określonych warunkach, jest nietoksyczny i może być stosowany w szerokim zakresie zastosowań, od pakowania żywności po implanty medyczne.

Bioplastic drop-in

Główne bioplastiki lub biopolimery, spadek w to biologicznie polietylen (PE), Bio-polipropylen (PP), terephalate biologicznego etylenu (PET) i polichlorku winylu (PVC).

W drop-in są bioplastiki wykonane w całości lub częściowo Bio - na podstawie, ale nie są biodegradowalne; są hybrydowymi wersjami tradycyjnych tworzyw sztucznych. Różnią się one od konwencjonalnych tworzyw sztucznych - w 100% z ropy naftowej - jedynie podstawą z częściowo odnawialnego surowca, zachowując tę samą funkcjonalność.

Najczęściej produkowane biotworzywa do wkraplania to bio-PET, częściowo oparte na surowcu biologicznym, które już teraz stanowią około 40% globalnej zdolności produkcyjnej biotworzyw.

Wiele rodzajów konwencjonalnych tworzyw sztucznych, takich jak PE, PP i PVC, można wytwarzać z zasobów odnawialnych, takich jak bioetanol.

Popularnym przykładem plastikowej kropli jest butelka Plant , używana przez jednego z wiodących na świecie producentów napojów bezalkoholowych. Butelka wykorzystuje do jej produkcji 30% materiałów pochodzenia roślinnego, zachowując te same właściwości co tradycyjna butelka i w pełni nadaje się do recyklingu. Oczekuje się, że z czasem zawartość odnawialnego składnika butelki wzrośnie, podczas gdy materiały oparte na paliwach kopalnych będą się zmniejszać.

W drop-iny są bioplastiki wzrost produkcji grupa szybciej. Zainteresowanie branży opiera się na dwóch głównych punktach:

W drop-in mają takie same właściwości i funkcji, z tworzywa sztucznego, z ropy naftowej, co oznacza, że mogą być przetwarzane, i zawracany do istniejących urządzeń i ten sam trasy jak konwencjonalnych tworzyw sztucznych, co zmniejsza potrzebę nowa lub dodatkowa infrastruktura i zmniejsza koszty na wszystkich poziomach.
Odnawialna (lub częściowo odnawialna) baza tych produktów zmniejsza ślad węglowy i jednocześnie obniża koszty produkcji.

W Brazylii produkcja PE z biopaliw jest podobna do drop-inów , ale plastik jest często nazywany „zielonym plastikiem”.

W końcu czym jest zielony plastik?

Problem z biotworzywami produkowanymi z biopaliw polega na tym, że konkurują one o przestrzeń z ziemią, którą można by wykorzystać do produkcji żywności i która nie jest jeszcze biodegradowalna. Występują w najróżniejszych rodzajach materiałów, takich jak m.in. opakowania, urządzenia elektroniczne, kosmetyki, sprzęt medyczny, zabawki, produkty higieniczne; a jeśli przedostaną się do środowiska - głównie w postaci mikroplastiku - mogą spowodować znaczne szkody w krótkim i długim okresie.

W soli, pożywieniu, powietrzu i wodzie znajdują się mikroplastiki

Bioplastik z odpadów organicznych

Czy kiedykolwiek wyobrażałeś sobie, że byłoby możliwe wytwarzanie biopolimerów przy użyciu odpadów organicznych jako surowca? Właśnie to było w stanie zrobić Full Cycle Bioplastics : wyprodukować biotworzywa z odpadów organicznych.

Chodzi o to, aby zmniejszyć emisję gazów cieplarnianych powstałych w wyniku rozkładu odpadów organicznych, trzeciego co do wielkości źródła produkcji gazów cieplarnianych pochodzenia antropicznego.

Bioplastik polihydroksyalkanianowy (PHA) jest wytwarzany z niezmodyfikowanych genetycznie bakterii i odpadów organicznych i może zastąpić szeroką gamę syntetycznych tworzyw sztucznych. Ten rodzaj bioplastiku jest nadal kompostowalny i degradowalny. Dodatkową zaletą jest to, że pod względem kosztów konkuruje z tworzywami petrochemicznymi.

Bioplastik polietylenofuranianu (PEF)

Furanian polietylenu (PEF) to bioplastik porównywalny z PET. Wykonany jest w 100% z surowca biologicznego i ma lepsze właściwości termiczne i mechaniczne niż PET. Biopolimery PEF są idealne do pakowania napojów bezalkoholowych, wody, napojów alkoholowych, soków owocowych, artykułów spożywczych i niespożywczych. Istnieje jednak szeroki zakres innych zastosowań, takich jak włókna i inne polimery, takie jak poliamid i poliester.

W produkcji biotworzyw PEF cukry pochodzenia roślinnego są przetwarzane na takie materiały, jak kwas furandikarboksylowy (FDCA), który jest wykorzystywany do produkcji polimerów dla przemysłu opakowaniowego.

Wadą tego typu bioplastiku jest taka sama, jak każdej innej produkcji zależnej od sadzenia jako wkładu: konkurencja z obszarami sadzenia.

Czy bioplastik jest rozwiązaniem?

Chociaż mogą one stanowić czystszą alternatywę dla konwencjonalnych tworzyw sztucznych, biotworzywa mają również wpływ na środowisko podczas ich produkcji i nie są gwarancją biodegradowalności ani recyklingu.

Oprócz wprowadzenia biotworzyw, aby społeczeństwo mogło się rozwijać zgodnie z zasadami zrównoważonego rozwoju, konieczne jest ponowne przemyślenie konsumpcji. Wraz z rozwojem biotworzyw konieczne jest zmniejszenie zużycia, zwiększenie ponownego wykorzystania i recyklingu tworzyw sztucznych. Działania te są zgodne z tym, co głosi gospodarka o obiegu zamkniętym.

Potrzebne są również inne alternatywy, takie jak lepsze konstrukcje, które zapewniają lepszą wydajność plastyczną. Działania proponowane przez Fundację Ellen MacArthur wspierają również ideę okrągłego zwrotu plastiku. Aby lepiej zrozumieć ten temat, zapoznaj się z artykułami: „Nowa gospodarka tworzywami sztucznymi: inicjatywa, która na nowo przemyśla przyszłość tworzyw sztucznych” oraz „Czym jest gospodarka o obiegu zamkniętym?”.

Utylizuj się prawidłowo i miej obywatelskie podejście

Aby zmniejszyć ilość zużywanych odpadów z tworzyw sztucznych, pierwszym krokiem jest praktyka świadomej konsumpcji, czyli ponowne przemyślenie i zmniejszenie zużycia. Czy zastanawiałeś się, ile zbędnych tworzyw sztucznych używamy na co dzień, których można by uniknąć?

Z drugiej strony, gdy nie można uniknąć konsumpcji, rozwiązaniem jest wybór konsumpcji tak zrównoważonej, jak to tylko możliwe, oraz ponowne użycie i / lub recykling. Ale nie wszystko nadaje się do ponownego użycia lub recyklingu. W takim przypadku należy prawidłowo przeprowadzić utylizację. Sprawdź punkty odbioru znajdujące się najbliżej Twojego domu w bezpłatnej wyszukiwarce portalu eCycle .

Pamiętaj jednak: nawet przy prawidłowej utylizacji plastik może przedostać się do środowiska, więc konsumuj go ze świadomością.

Aby dowiedzieć się, jak zmniejszyć zużycie tworzyw sztucznych, przeczytaj artykuł: „Jak zmniejszyć ilość odpadów plastikowych na świecie? Sprawdź najważniejsze wskazówki”.

Aby dowiedzieć się, jak konsumować w bardziej zrównoważony sposób, przeczytaj artykuł: „Co to jest zrównoważona konsumpcja?”. Zmniejsz swój ślad.