Bioplastika: vrste biopolimera i primjena

Pokazalo se da je bioplastika ili biopolimer alternativa budućnosti, ali ima i nedostataka. Shvati

bioplastična

Bioplastika ili biopolimeri nisu samo biorazgradiva i kompostibilna plastika izrađena od prirodnih materijala. Naziv "bioplastika" također se odnosi na plastiku izrađenu iz neobnovljivih izvora, poput ulja, ali koja se biorazgrađuje, i plastiku proizvedenu iz obnovljivih izvora, poput biljaka, ali koja se ne razgrađuje.

  • Poznavati vrste plastike

Imajući na umu da praktički sva plastika koju je čovječanstvo već proizvelo još uvijek postoji i da svake godine oko jedne trećine proizvedene plastike izravno zagađuje zemlju, ocean i ulazi u prehrambeni lanac, pokazana je bioplastika, posebno biorazgradiva alternativa za razvoj čovječanstva.

  • Shvatite utjecaj plastičnog otpada na prehrambeni lanac na okoliš

Vrste bioplastike

Poliamid (PA) bioplastika

Poliamid (PA) je bioplastika proizvedena iz biomase, ali može se izrađivati ​​i na bazi ulja. Prednost biopoliamida je što je izrađen od obnovljivih izvora, a može se proizvesti od ricinusovog ulja.

Međutim, poliamid, koji se naziva i najlon , vrlo prisutan u odjevnim tkaninama, dodacima i presvlakama, nije biorazgradiv, čak ni u svojoj verziji proizvedenoj iz biomase.

  • Kakav je utjecaj proizvodnje odjeće na okoliš? Razumjeti i otkriti alternative

Poliamidna bioplastika također se može proizvesti od ricinusovog ulja, ali nedostatak je mala upotreba zemljišta, koja zahtijeva relativno veliku površinu za proizvodnju potrebne količine sirovine (koja se može natjecati s prostorom za proizvodnju od hrane).

  • Ricinusovo ulje: kako ga koristiti i koje su njegove prednosti

Drugi je problem što se najlon još ne može reciklirati.

Polibutilen tereftalat adipat (PBAT) bioplastika

Polibutilen tereftalat adipat, koji se naziva i "poliburat", jedna je od vrsta bioplastike proizvedene iz ulja, ali koja je biorazgradiva i kompostibilna. Njegova svojstva omogućuju poliuretanu zamjenu polietilena male gustoće, plastike proizvedene od ulja koje nije biorazgradivo.

Poliuretanska bioplastika može se koristiti uglavnom u proizvodnji vrećica. Ali ima nedostatak što zahtijeva neobnovljivi izvor.

Polibutilensukcinatna bioplastika (PBS)

Polibutilensukcinat (PBS) vrsta je bioplastike koja može biti 100% na biološkoj osnovi i biorazgradiva u industrijskim uvjetima. Ova vrsta bioplastike obično se koristi u posuđima kojima je potrebna tolerancija visoke temperature (100 ° C do 200 ° C).

To je kristalna i fleksibilna bioplastika. Jantarna kiselina, biološka osnova proizvodnje PBS-a, proizvedena je iz obnovljivih izvora i pomaže u smanjenju otiska ugljika. Izračuni pokazuju da se emisije stakleničkih plinova (GHG) mogu smanjiti za 50% do 80% u usporedbi s plastikom fosilnog podrijetla. Jantarna kiselina također ima prednost u hvatanju CO2.

  • Što su staklenički plinovi
  • Što je ugljični otisak?

Mliječna poliokiselinska bioplastika (PLA)

Mliječna poliakiselina (PLA) je bioplastika proizvedena od bakterija. U tom procesu proizvode mliječnu kiselinu kroz proces fermentacije škrobnog povrća, poput repe, kukuruza i manioke (između ostalih). PLA bioplastika može se koristiti u ambalaži za hranu, kozmetičkoj ambalaži, plastičnim tržišnim vrećicama, bocama, olovkama, čašama, poklopcima, priborom za jelo, bocama, čašama, pladnjevima, pločama, filmovima za proizvodnju cijevi, nitima za 3D tisak, uređajima liječnici, netkane tkanine, između ostalih.

PLA je biorazgradiv, mehanički i kemijski reciklirajući, biokompatibilan i bioapsorbiran. U usporedbi s uobičajenom naftnom plastikom, poput polistirena (PS) i polietilena (PE), kojima je potrebno razmnožavanje od 500 do 1000 godina, PLA je na brzom putu, jer njegova razgradnja traje šest mjeseci do dvije godine . A kada se pravilno odbaci, pretvara se u neškodljive tvari, jer se voda lako razgrađuje.

Mana je što je PLA skupa proizvodna plastika i njezino se kompostiranje događa samo u idealnim uvjetima. Drugi je problem taj što američki i brazilski standardi dopuštaju miješanje PLA s drugim vrstama nerazgradive plastike, što unatoč poboljšanju njihovih kvaliteta u smislu upotrebe narušava njihovu kvalitetu u ekološkom smislu.

  • PLA: biorazgradiva plastika koja se može kompostirati

Ali ne možemo je zamijeniti sa škrobnom plastikom, poznatom kao termoplastični škrob, jer se u procesu proizvodnje PLA škrob koristi samo za dobivanje mliječne kiseline. Za razliku od termoplastične škrobne plastike kojoj je škrob glavna sirovina. Od ove dvije vrste, PLA je koristan jer je otporniji i izgleda više poput normalne plastike, uz to što je 100% biorazgradiva plastika (ako ima idealne uvjete).

Bioplastika izrađena od algi

Tvrtka Algix razvija važan input za proizvodnju bioplastike: biomasu algi. Prekomjerna proizvodnja algi zbog onečišćenja predstavljao je značajan problem koji se javlja uslijed eutrofikacije (da biste bolje razumjeli ovu temu, pogledajte članak: "Što je eutrofikacija?"). U proizvodnji biomase algi za razvoj bioplastike provodi se kombinirano stvaranje ribe (za konzumaciju) i algi. Prednosti ovih vrsta bioplastike su mogućnost biološke razgradnje, podrijetlo iz obnovljivih izvora, niski troškovi proizvodnje i odsustvo konkurencije obradivim površinama.

Školjka kozice bioplastična

Školjke škampa, koji su glavni otpad u prehrambenoj industriji i kojih ima u Velikoj Britaniji, koriste se za razvoj bioplastike.

Ideja je koristiti ovu vrstu bioplastike za proizvodnju vrećica za kupovinu i ambalaže za hranu.

Osim što je obnovljivi izvor, ova vrsta bioplastike je i biorazgradiva, ponovno upotrebljava otpad iz industrije te još uvijek ima antimikrobna, antibakterijska i biokompatibilna svojstva, što je prednost za pakiranje hrane i lijekova.

Ali možda ovo nije dobra ideja za one koji su vješti u veganskoj filozofiji.

  • Veganska filozofija: znajte i odgovorite na svoja pitanja

Polihidroksialkanoat (PHA) bioplastika

Bioplastika polihidroksialkanoata (PHA) može se proizvesti na različite načine od strane specifičnih sojeva bakterija. U prvom su slučaju bakterije izložene ograničenoj opskrbi esencijalnim hranjivim tvarima, poput kisika i dušika, koji potiču rast PHA - plastičnih granula - u svojim stanicama, kao zalihe hrane i energije.

Druga skupina bakterija kojima nije potrebno ograničenje hranjivih sastojaka za proizvodnju PHA nakupljaju se tijekom razdoblja brzog rasta. Tada se PHA unutar obje skupine može sakupljati ili, prije sakupljanja, genetičkim inženjeringom može sintetizirati u različitim kemijskim oblicima.

U početku su komercijalizaciju PHA ometali visoki proizvodni troškovi, niski prinosi i ograničena dostupnost, što je činilo nesposobnim za nadmetanje s plastikom petrokemijskog podrijetla.

Međutim, otkrivene su određene bakterije koje su sposobne proizvesti PHA iz različitih izvora ugljika, uključujući ostatke otpadnih voda, biljna ulja, masne kiseline, alkane i jednostavne ugljikohidrate. To uvelike proširuje njegove prednosti - na primjer, upotreba otpadnih materijala kao izvora ugljika za proizvodnju PHA imala bi dvostruku korist smanjenjem troškova PHA i smanjenjem troškova odlaganja otpada.

2013. američka tvrtka objavila je da je dodatno pročistila postupak uklanjanjem potrebe za šećerima, uljima, škrobom ili celulozom, koristeći "biokatalizator" izveden iz mikroorganizama koji pretvaraju zrak pomiješan sa stakleničkim plinovima, poput metana ili dioksida. ugljik, u bioplastici.

Daljnje studije koriste gene ovih bakterija i ubacuju ih u stabljike kukuruza, koji zatim uzgajaju bioplastiku u vlastitim stanicama. Međutim, ova se proizvodnja temelji na genetski modificiranim stabljikama kukuruza; a transgenika je tema koja se, uz ostale probleme, često povezuje s nepoštivanjem načela predostrožnosti. Ovu temu možete bolje razumjeti ako pogledate članke: "Okoliš traži upozorenje na načelo predostrožnosti" i "GM kukuruz: razumijevanje rizika i koristi".

PHA je potpuno biorazgradiv pod određenim uvjetima, nije toksičan i može se koristiti u širokom rasponu primjena, od pakiranja hrane do medicinskih implantata.

Drop-u bioplastic

Glavne kapljice bioplastike ili biopolimera su bio-polietilen (PE), bio-polipropilen (PP), bio-polietilen terefalat (PET) i polivinilklorid (PVC).

Je kap-in se bioplastika se u cijelosti ili djelomično bio - na bazi, ali nisu biorazgradive; hibridne su verzije tradicionalne plastike. Razlikuju se od uobičajene plastike - izrađene 100% od ulja - samo u odnosu na osnovu djelomično obnovljive sirovine, zadržavajući istu funkcionalnost.

Najviše proizvedena bioplastika koja se ispušta su bio-PET, djelomično zasnovani na biološkoj sirovini, i već predstavljaju približno 40% globalnih proizvodnih kapaciteta bioplastike.

Mnoge vrste uobičajene plastike, poput PE, PP i PVC, mogu se izrađivati ​​od obnovljivih izvora, poput bioetanola.

Popularan primjer plastična pad u je postrojenje za boce , koristi se jedan od vodećih svjetskih proizvođača bezalkoholnih pića. Boca u svojoj proizvodnji koristi 30% biljnih materijala, održavajući iste karakteristike kao i tradicionalna boca te se u potpunosti može reciklirati. S vremenom se očekuje povećanje obnovljive komponente boce, dok će se materijali na bazi fosilnih goriva smanjivati.

The Drop-inovi su bioplastika rast proizvodnje grupa brže. Interes industrije temelji se na dvije glavne točke:

  1. The Drop-inovi imaju ista svojstva i funkcionalnost plastike izrađene od nafte, što znači da se mogu obraditi, a koristi se i reciklirati u postojećim objektima i slijedeći istim putem kao konvencionalne plastike, što smanjuje potrebu za nova ili dodatna infrastruktura i smanjuje troškove na svim razinama.
  2. Obnovljiva (ili djelomično obnovljiva) baza ovih proizvoda smanjuje emisiju ugljika i istovremeno smanjuje troškove proizvodnje.

U Brazilu je proizvodnja PE iz biogoriva slična napuštanju , ali plastika se obično naziva "zelenom plastikom".

  • Napokon, što je zelena plastika?

Problem bioplastike proizvedene od biogoriva je u tome što se natječu za prostor sa zemljištem koje bi se moglo koristiti za proizvodnju hrane, a koje još nije biorazgradivo. Prisutni su u najrazličitijim vrstama materijala poput ambalaže, elektroničkih uređaja, kozmetike, medicinske opreme, igračaka, higijenskih proizvoda, između ostalog; i ako pobjegnu u okoliš - uglavnom u obliku mikroplastike - mogu nanijeti značajnu štetu kratkoročno i dugoročno.

  • Mikroplastike ima u soli, hrani, zraku i vodi

Bioplastika iz organskog otpada

Jeste li ikad zamislili da bi bilo moguće proizvesti biopolimere koristeći organski otpad kao sirovinu? Upravo je to bioplastika punog ciklusa uspjela: proizvesti bioplastiku od organskog otpada.

Ideja je smanjiti emisiju stakleničkih plinova nastalih razgradnjom organskog otpada, trećeg najvećeg izvora proizvodnje stakleničkih plinova antropskog porijekla.

Bioplastika polihidroksialkanoata (PHA) proizvodi se od genetski modificiranih bakterija i organskog otpada i može zamijeniti širok spektar sintetičke plastike. Ova vrsta bioplastike i dalje je kompostibilna i razgradiva. Sljedeća je prednost što je u smislu troškova konkurentna plastikama petrokemijskog podrijetla.

Polietilen furanoat (PEF) bioplastika

Polietilen furanoat (PEF) je bioplastika usporediva s PET-om. Izrađen je od 100% biološke sirovine i ima bolja toplinska i mehanička svojstva od PET-a. PEF biopolimeri idealni su za pakiranje bezalkoholnih pića, vode, alkoholnih pića, voćnih sokova, hrane i neprehrambenih proizvoda. Međutim, postoji širok spektar drugih primjena, poput vlakana i drugih polimera poput poliamida i poliestera.

U proizvodnji PEF bioplastike, šećeri na biljnoj bazi pretvaraju se u materijale poput furandikarboksilne kiseline (FDCA), koja se koristi u proizvodnji polimera za industriju ambalaže.

Nedostatak ove vrste bioplastike jednak je kao i bilo kojoj drugoj proizvodnji koja ovisi o sadnji kao inputu: natjecanje s površinama za sadnju.

Je li bioplastika rješenje?

Iako potencijalno mogu biti čistija alternativa uobičajenoj plastici, bioplastika također proizvodi utjecaj na okoliš tijekom svoje proizvodnje i nije jamstvo biološke razgradljivosti ili recikliranja.

Uz primjenu bioplastike, da bi se društvo razvijalo u smjeru održivosti, potrebno je preispitati potrošnju. Zajedno s razvojem bioplastike, potrebno je smanjiti potrošnju, povećati ponovnu upotrebu i recikliranje plastike. Te su akcije u skladu s onim što propovijeda kružna ekonomija.

Potrebne su i druge alternative poput boljeg dizajna koji omogućuju bolje plastične performanse. Akcije koje je predložila zaklada Ellen MacArthur također podržavaju ideju kružnog povratka plastike. Da biste bolje razumjeli ovu temu, pogledajte članke: "Nova ekonomija plastike: inicijativa koja preispituje budućnost plastike" i "Što je kružna ekonomija?".

Pravilno raspolagati i imati stav građana

Da biste smanjili potrošeni plastični otpad, prvi korak je prakticiranje svjesne potrošnje, odnosno preispitivanje i smanjenje potrošnje. Jeste li razmišljali o tome koliko suvišnih plastičnih masa svakodnevno koristimo i koje bismo mogli izbjeći?

S druge strane, kada nije moguće izbjeći potrošnju, rješenje je odlučiti se za što održiviju potrošnju i za ponovnu upotrebu i / ili recikliranje. No, nije sve moguće ponovno upotrijebiti ili reciklirati. U tom slučaju pravilno izvedite odlaganje. Provjerite sabirna mjesta najbliža vašem domu u besplatnoj tražilici portala eCycle .

Ali imajte na umu: čak i ako pravilno odložite plastiku, moguće je da pobjegne u okoliš, zato je konzumirajte svjesno.

Da biste saznali kako smanjiti potrošnju plastike, pogledajte članak: "Kako smanjiti plastični otpad u svijetu? Pogledajte osnovne savjete".

Da biste saznali kako konzumirati na održiviji način, pogledajte članak: "Što je održiva potrošnja?". Neka vaš otisak bude lakši.


Original text