Wygląda na to, że rynek biotworzyw będzie się rozwijał w nadchodzących latach, a wielu uważa, że alternatywne tworzywa sztuczne na bazie roślin zapewnią ostateczne rozwiązanie problemu polegania na tworzywach ropopochodnych.
Tak zwane butelki z recyklingu lub na bazie roślin są niczym więcej niż analogiem standardowych plastikowych butelek wykonanych z politereftalanu etylenu, w którym trzydzieści procent etanolu zastępuje się odpowiednią ilością etanolu pochodzenia roślinnego. Oznacza to, że taką butelkę można poddać recyklingowi, mimo że jest wykonana z materiału roślinnego; jednak w żadnym wypadku nie ulega biodegradacji.
Istnieją odmiany biodegradowalnego plastiku – Obecnie najpowszechniejszy plastik wytwarzany jest z kwasu polioksypropionowego (polimlekowego). Kwas polimlekowy pochodzący z biomasy kukurydzianej faktycznie rozkłada się w pewnych warunkach, zamieniając się w wodę i dwutlenek węgla. Jednak do rozłożenia plastiku PLA potrzebna jest wysoka wilgotność i wysokie temperatury, co oznacza, że szkło lub worek z tworzywa sztucznego kwasu polimlekowego rozłoży się tylko XNUMX% w warunkach kompostowania przemysłowego, a nie w zwykłym kompostowniku w ogrodzie. I wcale się nie rozłoży, zakopany na wysypisku, gdzie będzie leżał przez setki czy tysiące lat, jak każdy inny plastikowy śmieci. Oczywiście sprzedawcy detaliczni nie umieszczają tych informacji na swoich opakowaniach, a konsumenci mylą je z produktami przyjaznymi dla środowiska.
Jeśli biodegradowalność zostanie wykluczona z dyskusji, powszechne stosowanie biotworzyw może być wielkim dobrodziejstwem. - Z wielu powodów. Na pierwszym miejscu jest fakt, że surowce potrzebne do jego produkcji są odnawialne. Uprawy kukurydzy, trzciny cukrowej, alg i innych surowców bioplastycznych są tak nieograniczone, jak możliwości ich uprawy, a przemysł tworzyw sztucznych może w końcu odzwyczaić się od węglowodorów kopalnych. Uprawa surowców również nie prowadzi do nierównowagi energetycznej, jeśli jest prowadzona w sposób zrównoważony środowiskowo, to znaczy, że z surowców pozyskuje się więcej energii niż zużywa się na uprawę niektórych upraw. Jeśli powstały bioplastik jest trwały i można go ponownie wykorzystać, cały proces jest wyjątkowo wart zachodu.
„Butelki warzywne” Coca-Coli są dobrym przykładem tego, jak biotworzywa mogą być produkowane w odpowiedniej infrastrukturze. Ponieważ te butelki są technicznie polioksypropionowe, można je regularnie poddawać recyklingowi, co pozwala na konserwację złożonych polimerów, a nie wyrzucanie ich na wysypisko śmieci, gdzie są bezużyteczne i będą gnić na zawsze. Zakładając, że możliwe jest ulepszenie istniejącej infrastruktury recyklingu poprzez zastąpienie pierwotnych tworzyw sztucznych trwałymi biotworzywami, ogólne zapotrzebowanie na pierwotne polimery można znacznie zmniejszyć.
Biotworzywa stwarzają nowe wyzwania, które musimy brać pod uwagę w miarę postępów. Po pierwsze, próba całkowitego zastąpienia tworzyw sztucznych ropopochodnych biotworzywami pochodzenia roślinnego wymagałaby dziesiątek milionów dodatkowych hektarów gruntów rolnych. Dopóki nie skolonizujemy innej nadającej się do zamieszkania planety gruntami ornymi, lub nie zmniejszymy (w znacznym stopniu) naszego zużycia plastiku, takie zadanie będzie wymagało zmniejszenia powierzchni ziemi uprawnej, która jest już uprawiana w celu produkcji żywności. Potrzeba większej przestrzeni może być nawet katalizatorem dalszego wylesiania lub fragmentacji lasów, zwłaszcza w regionie lasów tropikalnych, takim jak Ameryka Południowa, który jest już zagrożony.
Nawet jeśli wszystkie powyższe problemy nie były istotne, to wciąż nie mamy odpowiedniej infrastruktury do przetwarzania dużych ilości biotworzyw. Na przykład, jeśli butelka lub pojemnik z polioksypropionu trafi do kosza na śmieci konsumenta, może zanieczyścić strumień recyklingu i uczynić uszkodzony plastik bezużytecznym. Ponadto biotworzywa nadające się do recyklingu pozostają w dzisiejszych czasach fantazją – obecnie nie mamy dużych ani znormalizowanych systemów odzyskiwania biotworzyw.
Bioplastik ma potencjał, aby stać się prawdziwie zrównoważonym zamiennikiem tworzyw sztucznych ropopochodnych, ale tylko wtedy, gdy będziemy działać właściwie. Nawet gdybyśmy mogli ograniczyć wylesianie i fragmentację, zminimalizować wpływ produkcji żywności i rozwinąć infrastrukturę recyklingu, jedynym sposobem, w jaki biotworzywa mogą być prawdziwie zrównoważoną (i długoterminową) alternatywą dla tworzyw sztucznych na bazie oleju, jest jeśli poziom konsumpcji znacznie się zmniejszy. Jeśli chodzi o biodegradowalny plastik, nigdy nie będzie to ostateczne rozwiązanie, wbrew twierdzeniom niektórych firm, bez względu na to, jak wydajnie materiał ten rozkłada się w pryzmie kompostowej. Tylko w ograniczonym segmencie rynku, powiedzmy, w krajach rozwijających się z dużą liczbą ekologicznych składowisk, tworzywa biodegradowalne mają sens (a potem w krótkim okresie).
Ważnym aspektem całej tej dyskusji jest kategoria „biodegradowalności”.
Dla świadomych konsumentów zrozumienie prawdziwego znaczenia „biodegradowalności” ma kluczowe znaczenie, ponieważ tylko ono pozwala im kupować produkty przyjazne dla środowiska i odpowiednio decydować, co zrobić ze śmieciami. Nie trzeba dodawać, że producenci, marketerzy i reklamodawcy przeinaczyli fakty.
kryterium biodegradowalności jest nie tyle źródłem materiału, co jego składem. Obecnie rynek zdominowany jest przez trwałe tworzywa ropopochodne, powszechnie identyfikowane przez liczby polimerów od 1 do 7. Ogólnie rzecz biorąc (ponieważ każde tworzywo ma swoje mocne i słabe strony), tworzywa te są syntetyzowane ze względu na ich wszechstronność i wytrzymałość, a także dlatego, że że mają wysoką odporność na warunki atmosferyczne: te cechy są pożądane w wielu produktach i opakowaniach. To samo dotyczy wielu polimerów pochodzenia roślinnego, których używamy również dzisiaj.
Te pożądane cechy odnoszą się do wysoce rafinowanego tworzywa sztucznego o długich, złożonych łańcuchach polimerowych, który jest wysoce odporny na naturalną degradację (np. przez mikroorganizmy). Ponieważ tak jest większość plastiku na rynku po prostu nie ulega biodegradacji, nawet te rodzaje plastiku, które są otrzymywane z odnawialnej biomasy.
Ale co z rodzajami tworzyw sztucznych, które producenci deklarują jako biodegradowalne? W tym miejscu pojawia się większość nieporozumień, ponieważ twierdzenia o biodegradacji zwykle nie zawierają dokładnych instrukcji, jak właściwie sprawić, by ten plastik ulegał biodegradacji, ani nie wyjaśnia, jak łatwo ten plastik ulega biodegradacji.
Na przykład kwas polimlekowy (polimlekowy) jest najczęściej określany jako bioplastik „biodegradowalny”. PLA pochodzi z kukurydzy, więc można stwierdzić, że rozkłada się równie łatwo jak łodygi kukurydzy pozostawione na polu. Oczywiście tak nie jest – po prostu wystawiony na działanie wysokiej temperatury i wilgotności (jak w przemysłowych warunkach kompostowania) ulegnie rozkładowi na tyle szybko, że cały proces będzie miał uzasadnienie. To po prostu nie zdarzy się w normalnej pryzmie kompostowej.
Biotworzywa są często kojarzone z biodegradowalnością po prostu dlatego, że pochodzą z odnawialnej biomasy. W rzeczywistości większość „zielonego” plastiku na rynku nie ulega szybkiej biodegradacji. W większości wymagają przetwarzania w środowiskach przemysłowych, w których można ściśle kontrolować temperaturę, wilgotność i ekspozycję na światło ultrafioletowe. Nawet w tych warunkach, niektóre rodzaje biodegradowalnego plastiku mogą potrwać nawet rok, zanim zostaną całkowicie przetworzone.
Dla jasności, w większości rodzaje tworzyw sztucznych dostępne obecnie na rynku nie ulegają biodegradacji. Aby kwalifikować się do tej nazwy, produkt musi być w stanie rozkładać się naturalnie w wyniku działania mikroorganizmów. Niektóre polimery naftowe można łączyć z biodegradowalnymi dodatkami lub innymi materiałami w celu przyspieszenia procesu degradacji, ale stanowią one niewielki segment rynku światowego. Tworzywa sztuczne na bazie węglowodorów nie występują w przyrodzie i nie ma w nich mikroorganizmów naturalnie predysponowanych do wspomagania procesu jego degradacji (bez pomocy dodatków).
Nawet jeśli biodegradowalność biotworzyw nie byłaby problemem, nasza obecna infrastruktura do recyklingu, kompostowania i zbiórki odpadów nie jest w stanie poradzić sobie z dużą ilością biodegradowalnego plastiku. Nie zwiększając (poważnie) naszej zdolności do recyklingu biodegradowalnych polimerów i materiałów biodegradowalnych/kompostowalnych, będziemy po prostu produkować więcej śmieci na składowiska i spalarnie.
Gdy wszystkie powyższe zostaną wdrożone, tylko wtedy biodegradowalny plastik będzie miał sens – w bardzo ograniczonych i krótkoterminowych okolicznościach. Powód jest prosty: po co marnować energię i zasoby na produkcję wysoce oczyszczonych biodegradowalnych polimerów z tworzyw sztucznych, aby później całkowicie je poświęcić – poprzez kompostowanie lub naturalną biodegradację? Jako krótkoterminowa strategia redukcji marnotrawstwa na rynkach takich jak Hindustan ma to sens. Nie ma sensu jako długofalowa strategia przezwyciężenia szkodliwej zależności planety od tworzyw sztucznych pozyskiwanych z ropy naftowej.
Z powyższego można wywnioskować, że biodegradowalny plastik, materiał „ekoopakowania”, nie jest w pełni zrównoważoną alternatywą, chociaż często jest reklamowany jako taki. Ponadto produkcja opakowań z biodegradowalnego plastiku wiąże się z dodatkowym zanieczyszczeniem środowiska.