Bioplastika: vrste biopolimera i primena
Bioplastika ili biopolimer se pokazala kao alternativa budućnosti, ali ima i nedostatke. Razumeti
![bioplastika](http://cdn1.lovesouthernsocial.com/wp-content/uploads/not-cias/720/2x11aukdlh.jpg)
Bioplastika, ili biopolimeri, nije samo biorazgradiva i kompostabilna plastika napravljena od prirodnih materijala. Naziv "bioplastika" se takođe odnosi na plastiku napravljenu od neobnovljivih izvora, kao što je nafta, ali koja se biorazgradi, i plastiku proizvedenu iz obnovljivih izvora, kao što su biljke, ali koja se ne razgrađuje.
- Upoznajte vrste plastike
S obzirom da praktično sva plastika koju je čovečanstvo ikada proizvela još uvek postoji i da svake godine oko trećine proizvedene plastike direktno zagađuje zemljište, okean i ulazi u lanac ishrane, bioplastika, posebno biorazgradiva, pokazala se kao alternativa za razvoj čovečanstva.
- Shvatite uticaj plastičnog otpada na životnu sredinu na lanac ishrane
Vrste bioplastike
Bioplastika od poliamida (PA)
Poliamid (PA) je bioplastika napravljena od biomase, ali se može napraviti i od nafte. Prednost biopoliamida je u tome što je napravljen od obnovljivih izvora i može se proizvoditi od ricinusovog ulja.
Međutim, poliamid, koji se takođe zove najlon, veoma prisutan u odevnim tkaninama, aksesoarima i presvlakama, nije biorazgradiv, čak ni u verziji proizvedenoj od biomase.
- Kakav je uticaj proizvodnje odeće na životnu sredinu? Razumeti i naučiti o alternativama
Poliamidna bioplastika se takođe može proizvoditi od ricinusovog ulja, ali nedostatak je njena niska upotreba zemljišta, koja zahteva relativno veliku površinu za proizvodnju potrebne količine sirovine (koja može da se takmiči sa prostorom za proizvodnju hrane).
- Ricinusovo ulje: kako ga koristiti i njegove prednosti
Drugi problem je što je najlon još se ne može reciklirati.
Polibutilen tereftalat adipat bioplastika (PBAT)
Polibutilen tereftalat adipat, koji se naziva i "poliburat", jedna je od vrsta bioplastike proizvedene od nafte, ali je biorazgradiva i kompostabilna. Njegova svojstva omogućavaju poliburatu da zameni polietilen niske gustine, plastiku proizvedenu od nafte koja nije biorazgradiva.
Poliburat bioplastika se može koristiti uglavnom u proizvodnji kesa. Ali ima nedostatak što zahteva neobnovljiv izvor.
Bioplastika polibutilensukcinata (PBS).
Polibutilensukcinat (PBS) je vrsta bioplastike koja može biti 100% na biološkoj bazi i biorazgradiva u industrijskim uslovima. Ova vrsta bioplastike se obično koristi u priboru koji zahteva visoku temperaturnu toleranciju (100°C do 200°C).
To je kristalna i fleksibilna bioplastika. Jantarna kiselina, biološka osnova proizvodnje PBS-a, napravljena je od obnovljivih izvora i pomaže u smanjenju ugljeničnog otiska. Proračuni pokazuju da se emisije gasova staklene bašte (GHG) mogu smanjiti za 50% do 80% u poređenju sa plastikom na bazi fosila. Jantarna kiselina takođe ima prednost u hvatanju CO2.
- Šta su gasovi staklene bašte
- Šta je ugljenični otisak?
Bioplastika polimlečne kiseline (PLA)
Lactic poliacid (PLA) je bioplastika napravljena od bakterija. U tom procesu proizvode mlečnu kiselinu kroz proces fermentacije povrća bogatog skrobom, kao što su cvekla, kukuruz i kasava (između ostalog). PLA bioplastika se može koristiti u ambalaži za hranu, kozmetičkoj ambalaži, plastičnim pijacama, flašama, olovkama, čašama, poklopcima, priboru za jelo, teglama, šoljama, tacnama, tanjirima, filmovima za proizvodnju tuba, filamentima za 3D štampanje, medicinskim uređajima, ne- tkane tkanine, između ostalog.
PLA je biorazgradiv, mehanički i hemijski reciklabilan, biokompatibilan i bioapsorbujući. U poređenju sa konvencionalnom naftnom plastikom, kao što su polistiren (PS) i polietilen (PE), kojima je potrebno 500 do 1000 godina da se razgrade, PLA pobeđuje velikim koracima, jer je za njegovu degradaciju potrebno šest meseci do dve godine. A kada se pravilno odloži, pretvara se u bezopasne supstance, jer se lako razgrađuje od vode.
Loša strana je što je PLA skupa plastika za proizvodnju i njeno kompostiranje se odvija samo u idealnim uslovima. Drugi problem je što američki i brazilski standardi dozvoljavaju mešanje PLA sa drugim vrstama biorazgradive plastike, što, uprkos poboljšanju kvaliteta u pogledu upotrebe, šteti njihovom kvalitetu u ekološkom smislu.
- PLA: biorazgradiva i kompostabilna plastika
Ali ne treba ga mešati sa plastikom od skroba, poznatom kao termoplastični skrob, jer se u procesu PLA proizvodnje skrob koristi jednostavno da bi došao do mlečne kiseline. Za razliku od termoplastične skrobne plastike, koja ima skrob kao glavnu sirovinu. Od ova dva tipa, PLA je povoljan jer je otporniji i više liči na normalnu plastiku, pored toga što je 100% biorazgradiv (ako ima idealne uslove).
Bioplastika napravljena od algi
Компанија Algix razvija važan input za proizvodnju bioplastike: biomasu algi. Prekomerna proizvodnja algi kao posledica zagađenja je značajan problem koji se javlja usled eutrofikacije (da biste bolje razumeli ovu temu, pogledajte članak: „Šta je eutrofikacija?“). U proizvodnji biomase algi za razvoj bioplastike vrši se kombinovani uzgoj ribe (za konzumaciju) i algi. Prednosti ovih vrsta bioplastike su mogućnost biorazgradnje, poreklo iz obnovljivih izvora, niska cena proizvodnje i nekonkurentnost sa obradivim zemljištem.
Bioplastična školjka škampa
Ljuske škampa, koje su glavni otpad prehrambene industrije i koje u Velikoj Britaniji ima u izobilju, koriste se za razvoj bioplastike.
Ideja je da se ova vrsta bioplastike koristi za proizvodnju kesa za kupovinu i ambalaže za hranu.
Osim što je obnovljiv izvor, ova vrsta bioplastike je biorazgradiva, ponovo koristi industrijski otpad i takođe ima antimikrobna, antibakterijska i biokompatibilna svojstva, što je prednost za pakovanje hrane i lekova.
Ali možda ovo nije dobra ideja za one koji su vešti u veganskoj filozofiji.
- Veganska filozofija: znajte i postavljajte svoja pitanja
Bioplastika polihidroksialkanoata (PHA).
Bioplastika polihidroksialkanoata (PHA) se može proizvesti na različite načine od strane specifičnih sojeva bakterija. U prvom slučaju, bakterije su izložene ograničenom snabdevanju esencijalnim hranljivim materijama, kao što su kiseonik i azot, koji podstiču rast PHA - plastičnih granula - unutar njihovih ćelija, kao rezerve hrane i energije.
Druga grupa bakterija koja ne zahteva ograničenje hranljivih materija za proizvodnju PHA akumulira ih tokom perioda brzog rasta. PHA unutar obe grupe se zatim može prikupiti, ili, pre sakupljanja, može se sintetizovati u različite hemijske oblike putem genetskog inženjeringa.
U početku je komercijalizacija PHA bila otežana visokim troškovima proizvodnje, niskim prinosima i ograničenom dostupnošću, što ga čini nesposobnim da se takmiči sa plastikom petrohemijskog porekla.
Međutim, otkrivene su određene bakterije koje su sposobne da proizvode PHA iz različitih izvora ugljenika, uključujući otpadne vode, biljna ulja, masne kiseline, alkane i jednostavne ugljene hidrate. Ovo u velikoj meri povećava njegove prednosti – na primer, korišćenje otpadnih materijala kao izvora ugljenika za proizvodnju PHA bi imalo dvostruku korist od smanjenja cene PHA i smanjenja troškova odlaganja otpada.
2013. godine, američka kompanija je objavila da je dodatno rafinisala proces, uklanjajući potrebu za šećerima, uljima, skrobom ili celulozom, koristeći "biokatalizator" dobijen od mikroorganizama koji pretvaraju vazduh pomešan sa gasovima staklene bašte kao što su metan ili dioksid ugljenik, u bioplastika .
Dalja istraživanja uzimaju gene ovih bakterija i ubacuju ih u stabljike kukuruza, koje potom uzgajaju bioplastiku u sopstvenim ćelijama. Međutim, ova proizvodnja se zasniva na genetski modifikovanim stabljikama kukuruza; a transgenika je bila tema koja se često povezuje sa nepoštovanjem principa predostrožnosti, između ostalih problema. Ovu temu možete bolje razumeti ako pogledate članke: „Životna sredina zahteva upozorenje na princip predostrožnosti“ i „Transgeni kukuruz: razumejte rizike i koristi“.
PHA je potpuno biorazgradiv pod određenim uslovima, nije toksičan i može se koristiti u širokom spektru primena, od pakovanja hrane do medicinskih implantata.
Bioplastic свратити
Glavna bioplastika, ili biopolimeri, свратити su bio-polietilen (PE), bio-polipropilen (PP), bio-polietilen terefalat (PET) i polivinil hlorid (PVC).
ти drop-ins oni su bioplastika napravljena u potpunosti ili delimično na biobazi, ali nije biorazgradiva; su hibridne verzije tradicionalne plastike. Razlikuju se od konvencionalne plastike - napravljene 100% od nafte - samo u odnosu na osnovu delimično obnovljive sirovine, zadržavajući istu funkcionalnost.
Bioplastika свратити većina proizvedenih su bio-PET delimično zasnovani na biološkim sirovinama i već predstavljaju približno 40% globalnog proizvodnog kapaciteta bioplastike.
Mnoge vrste konvencionalne plastike kao što su PE, PP i PVC mogu se napraviti od obnovljivih izvora kao što je bioetanol.
Popularan primer plastike свратити то је Plant Bottle, koji koristi jedan od vodećih svetskih proizvođača bezalkoholnih pića. Boca koristi 30% biljnih materijala u svojoj proizvodnji, zadržavajući iste karakteristike kao tradicionalna boca i u potpunosti se može reciklirati. Vremenom se očekuje da će se obnovljiva komponenta boce povećati, dok će se materijali na bazi fosilnih goriva smanjiti.
ти drop-ins su najbrže rastuća grupa bioplastike. Interes industrije se zasniva na dve glavne tačke:
- ти drop-ins imaju ista svojstva i funkcionalnosti kao plastika napravljena od nafte, što znači da se mogu prerađivati, koristiti i reciklirati u postojećim postrojenjima i prateći iste puteve kao i konvencionalna plastika, što smanjuje potrebu za novom ili dodatnom infrastrukturom i smanjuje troškove na svim nivoima.
- Obnovljiva (ili delimično obnovljiva) baza ovih proizvoda smanjuje ugljični otisak i, istovremeno, smanjuje troškove proizvodnje.
U Brazilu je proizvodnja PE iz biogoriva slična drop-ins, ali se plastika često naziva "zelena plastika".
- Na kraju krajeva, šta je zelena plastika?
Problem sa bioplastikom napravljenom od biogoriva je u tome što se nadmeću za prostor sa zemljištem koje bi se moglo koristiti za proizvodnju hrane i koje još nije biorazgradivo. Prisutni su u najrazličitijim vrstama materijala kao što su ambalaža, elektronski uređaji, kozmetika, medicinska oprema, igračke, proizvodi za higijenu, između ostalog; i, ako pobegnu u životnu sredinu – uglavnom u obliku mikroplastike – mogu izazvati značajnu kratkoročnu i dugoročnu štetu.
- Mikroplastika ima u soli, hrani, vazduhu i vodi
Organski otpad Bioplastika
Da li ste ikada zamišljali da bi bilo moguće proizvesti biopolimere koristeći organski otpad kao sirovinu? To je upravo ono što Bioplastika punog ciklusa uspeo da uradi: proizvede bioplastiku od organskog otpada.
Ideja je da se smanji emisija gasova staklene bašte nastalih razgradnjom organskog otpada, trećeg po veličini izvora proizvodnje antropogenih gasova staklene bašte.
Bioplastika polihidroksialkanoata (PHA) se proizvodi od genetski nemodifikovanih bakterija i organskog otpada i može da zameni širok spektar sintetičke plastike. Ova vrsta bioplastike je još uvek kompostabilna i razgradiva. Još jedna prednost je što je po ceni konkurentna plastici petrohemijskog porekla.
Bioplastika od polietilen furanoata (PEF).
Polietilen furanoat (PEF) je bioplastika uporediva sa PET-om. Napravljen je od 100% biološke sirovine i ima bolja termička i mehanička svojstva od PET-a. PEF biopolimeri su idealni za pakovanje bezalkoholnih pića, vode, alkoholnih pića, voćnih sokova, prehrambenih i neprehrambenih proizvoda. Međutim, postoji širok spektar drugih primena, kao što su vlakna i drugi polimeri kao što su poliamid i poliester.
U proizvodnji PEF bioplastike, šećeri na biljnoj bazi se pretvaraju u materijale kao što je furandikarboksilna kiselina (FDCA), koja se koristi u proizvodnji polimera za industriju ambalaže.
Nedostatak ove vrste bioplastike je isti kao i bilo koje druge proizvodnje koja zavisi od plantaže kao inputa: konkurencija zasađenim površinama.
Da li je bioplastika rešenje?
Iako imaju potencijal da budu čistija alternativa konvencionalnoj plastici, bioplastika takođe utiče na životnu sredinu tokom svoje proizvodnje i nije garancija biorazgradljivosti ili recikliranja.
Pored implementacije bioplastike, da bi se društvo razvijalo na liniji održivosti, neophodno je preispitati potrošnju. U vezi sa razvojem bioplastike, potrebno je smanjiti potrošnju, povećati ponovnu upotrebu i reciklažu plastike. Ove akcije su u skladu sa onim što propoveda cirkularna ekonomija.
Druge alternative vole bolje dizajna koji omogućavaju bolje plastične performanse takođe su potrebni. Radnje koje predlaže Fondacija Ellen MacArthur oni takođe ispunjavaju ideju kružnog vraćanja plastike. Da biste bolje razumeli ovu temu, pogledajte članke: „Nova ekonomija plastike: inicijativa koja preispituje budućnost plastike“ i „Šta je cirkularna ekonomija?“.
Pravilno odlagati i imati građanski stav
Da bi se smanjio potrošen plastični otpad, prvi korak je vežbanje svesne potrošnje, odnosno preispitivanje i smanjenje potrošnje. Da li ste ikada razmišljali o tome koliko suvišne plastike svakodnevno koristimo koju bismo mogli izbeći?
S druge strane, kada nije moguće izbeći potrošnju, rešenje je odlučiti se za što održiviju potrošnju i za ponovnu upotrebu i/ili reciklažu. Ali nije sve moguće ponovo koristiti ili reciklirati. U ovom slučaju, pravilno odložite. Proverite koja mesta za prikupljanje su najbliža vašem domu na besplatnom pretraživaču eCycle portal .
Ali zapamtite: čak i uz pravilno odlaganje plastike je moguće da pobegne u životnu sredinu, pa konzumirajte sa svešću.
Da biste saznali kako da smanjite potrošnju plastike, pogledajte članak: „Kako smanjiti plastični otpad u svetu? Pogledajte osnovne savete“.
Da biste saznali kako da trošite održivije, pogledajte članak: „Šta je to održiva potrošnja?“. Učinite svoj otisak lakšim.