czy bioplastiki są lepsze dla środowiska niż konwencjonalne Tworzywa sztuczne?

16 lipca 2019 — czy kiedykolwiek stałeś przed półką w supermarkecie i zastanawiałeś się, czy powinieneś kupić ten produkt wykonany z bioplastików, a nie konwencjonalnego rodzaju? Wiele osób zakłada, że wszystkie bioplastiki są wykonane z roślin i może całkowicie rozbić się w środowisku. Ale tak nie jest.,

termin „bioplastiki” jest rzeczywiście używany do dwóch oddzielnych rzeczy: bio-based tworzyw sztucznych (tworzywa sztuczne wykonane przynajmniej częściowo z materii biologicznej) i tworzyw biodegradowalnych (tworzyw sztucznych, które mogą być całkowicie rozbite przez drobnoustroje w rozsądnych ramach czasowych, biorąc pod uwagę szczególne warunki). Nie wszystkie tworzywa biodegradowalne są biodegradowalne, a nie wszystkie tworzywa biodegradowalne są biodegradowalne. Nawet biodegradowalne Tworzywa sztuczne mogą nie ulegać biodegradacji w każdym środowisku. Brzmi myląco? Z pewnością.,

„istnieje wiele bioplastików lub materiałów, które są nazywane bioplastikami, które nie ulegają biodegradacji”, mówi Constance Ißbrücker, szef ds. środowiska W industry association European Bioplastics.

w przypadku niektórych tworzyw sztucznych te same łańcuchy polimerowe mogą być wykonane ze źródeł odnawialnych. Powstałe bioplastiki są chemicznie identyczne z ich kopalnych odpowiedników. PET, na przykład — skrót od politereftalanu etylenu, który jest rzeczy większość butelek są wykonane z-Mogą być syntetyzowane z produktów paliw kopalnych lub roślin, takich jak trzcina cukrowa., Powstały materiał jest dokładnie taki sam. Takie nie biodegradowalne bioplastiki zachowują się w środowisku podobnie jak konwencjonalne Tworzywa sztuczne i utrzymują się przez nieznany, ale długi czas.

nie tylko to, ale żadna z norm dla tworzyw sztucznych oznaczonych jako biodegradowalne lub kompostowalne nie sprawia, że nadają się do usuwania w otwartym środowisku. Biorąc pod uwagę, że bioplastiki mogą odgrywać rolę w rozwiązywaniu problemów środowiskowych? Czy są one tylko greenwashing? Najdokładniejsza odpowiedź brzmi, to zależy.

PLA: warunkowo kompostowalny

Weźmy na przykład kwas polimlekowy (PLA)., Ten bioplastik służy do produkcji toreb na zakupy, przezroczystych kubków, materiałów do druku 3D i innych produktów. Ponieważ może być pozyskiwany z materiału roślinnego, takiego jak cukier kukurydziany, ziemniaki lub trzcina cukrowa, może zmniejszyć zapotrzebowanie na paliwa kopalne używane do wytwarzania konwencjonalnych tworzyw sztucznych.

PLA nadaje się do recyklingu, ulega biodegradacji i nadaje się do kompostowania. Ale to nie znaczy, że ocean — lub jakiekolwiek inne środowisko naturalne-z łatwością sobie z tym poradzi.

Dla Frederika Wurma, chemika z Max Planck Institute for Polymer Research (Mpip), Słomki do picia wykonane z PLA są „doskonałym przykładem na greenwashing.,”Są droższe niż inne plastikowe słomki do picia, ale nie ulegają łatwo biodegradacji na plaży lub w morzu.

„umieszczasz go na opakowaniu jest biodegradowalny, ale w miejscu, w którym znajdują się te materiały . . . strach skończyć, nie ulegną biodegradacji ” – mówi Wurm.

w przypadku biodegradacji PLA wymaga kompostowania Przemysłowego, w tym temperatury powyżej 58 °C (136 °F)., Musi być właściwie zarządzana i kierowana do wyspecjalizowanych kompostowni przemysłowych lub zakładów recyklingu. W odpowiednich okolicznościach drobnoustroje mogą przekształcić materiał w dwutlenek węgla i wodę w ciągu kilku tygodni. Jednak, jeśli zostanie zaśmiecony lub porzucony, PLA pozostaje w pobliżu przez znacznie dłużej. Kiedy czysty PLA kończy się w wodzie morskiej, wydaje się, że w ogóle nie ulega biodegradacji.

PHA: to skomplikowane

Inne rodzaje bioplastików są znane z lepszej biodegradacji w środowisku morskim., Jednak to, czy tak naprawdę dzieje się w konkretnym przypadku i jak długo to potrwa, jest wysoce nieprzewidywalne.

biolog morski Christian Lott i jego koledzy z HYDRA, prywatnego Instytutu Badawczego ze stacją badawczą na włoskiej wyspie Elba, przetestowali różne biopolimery w różnych środowiskach wodnych, od tropikalnych plaż po śródziemnomorskie dno morskie. Odkryli, że materiały, które wykazały biodegradację w wodzie morskiej w testach laboratoryjnych, również robią to w testowanych warunkach środowiskowych.,

wśród materiałów testowanych w HYDRA są bioplasty zwane polihydroksyalkanianami (PHAs). Produkowane przez drobnoustroje, PHAs obecnie stanowią niewielki wycinek rynku. Oczekuje się jednak silnego wzrostu popytu w ciągu najbliższych kilku lat.

cienka warstwa PHA ulegnie degradacji w tropikalnym środowisku na dnie morza w ciągu jednego do dwóch miesięcy, mówi Lott. Ale w basenie Morza Śródziemnego może to potrwać 10 razy dłużej., „I wyobraź sobie, w Arktyce, w lodzie lub w zimnej wodzie, lub w głębokim morzu, gdzie mamy 0 do 4 stopni, prawie żadnych składników odżywczych wokół, bakterie będą miały trudności z trawieniem tych materiałów,” mówi.

jest to zastrzeżenie dla PHAs, mówi Linda Amaral-Zettler, mikrobiolog morski w Królewskim holenderskim Instytucie Badań Morza (NIOZ). „Chociaż mogą ulegać biodegradacji w środowisku morskim, nadal musimy docenić, że część środowiska morskiego nie jest zgodna z biodegradacją.,”

w niektórych rejonach Oceanu biodegradacja jest tak powolna, że nawet materiały organiczne, takie jak ryby czy glony, mogą pozostawić swoje ślady w zapisie kopalnym.

„życie jest skomplikowane” — mówi Lott-„i chodzi o życie-bo to bio-degradacja.”

Super biodegradowalny?

nawet przy najlepszych systemach gospodarowania odpadami realistyczne jest założenie, że niektóre plastiki zawsze uciekną. Pomyśl o ścieraniu opon samochodowych lub rowerowych, farb okrętowych, tenisówek lub odzieży syntetycznej. Jeśli kawałki plastiku są wystarczająco małe, aby podróżować w powietrzu, będą trudne do powstrzymania.,

czy moglibyśmy zaprojektować plastik, który się gdzieś psuje?

Wurm twierdzi, że teoretycznie możliwe byłoby zbudowanie wyzwalaczy molekularnych w materiałach, aby wiedzieli, kiedy ulegać biodegradacji. „To brzmi fantazyjnie, jest fantazyjne i drogie”, mówi. Ale nawet jeśli fundusze tam były, znalezienie i włączenie molekularnych wyzwalaczy dla każdego materiału w każdym środowisku wydaje się być prawie niemożliwe zadanie.,

materiał, który ma pełną funkcjonalność, ale ulega biodegradacji natychmiast pod koniec życia, „nie dojdzie do skutku. Nigdy-mówi Lott.,

różne chemikalia, różne problemy

Co więcej, rozważając wpływ produktów z tworzyw sztucznych na ludzi i środowisko, spojrzenie na sam plastik nigdy nie wystarczy. Pojedynczy produkt z tworzywa sztucznego może zawierać dziesiątki substancji chemicznych, z których niektóre mogą mieć niekorzystny wpływ na nas ludzi lub inne organizmy, jeśli zostaną uwolnione do środowiska i podjęte.

, student Wydziału ekotoksykologii wodnej Uniwersytetu Goethego we Frankfurcie nad Menem (Niemcy) przeprowadził badania, które sugerują, że mieszaniny chemiczne obecne w biodegradowalnych lub bio-opartych produktach z tworzyw sztucznych mogą wpływać na aktywność metaboliczną bioluminescencyjnej bakterii Aliivibrio fischeri. W wielu dodatkowych eksperymentach odkryła, że te mieszaniny chemiczne mogą potencjalnie powodować stres oksydacyjny lub wpływać na układ hormonalny w organizmach żywych.,

„z moich badań wynika, że bioplastiki niekoniecznie są bezpieczniejsze niż konwencjonalne Tworzywa sztuczne pod względem toksyczności mieszanin chemicznych, które zawierają”, mówi Zimmermann.

kwestie użytkowania gruntów

Bio-Tworzywa sztuczne mają również inne konsekwencje dla środowiska. Jedna wielka krytyka była ziemia potrzebna do uprawy roślin.

na podstawie raportu Instytutu bioplastików i Biokompozytów (IfBB) w Hanowerze, European Bioplastics szacuje, że bio-Tworzywa sztuczne zużywają obecnie mniej niż 0,02% gruntów rolnych., „Nie ma realnej konkurencji z produkcją żywności i pasz” – przekonuje Ißbrücker.

Ale Christoph Lauwigi, który reprezentuje grupę roboczą ds. odpadów i zasobów z Friends Of The Earth Germany (BUND), martwi się o skutki uboczne wzrostu rynku bioplastików. W niemieckim Atlasie tworzyw sztucznych wyjaśnia on, że wzrost ilości tworzyw sztucznych pochodzenia biologicznego może zwiększyć presję na grunty orne, potencjalnie prowadząc do niedoborów wody, pustynnienia oraz utraty siedlisk i różnorodności biologicznej., Zauważa również, że uzależnienie od rolnictwa przemysłowego do produkcji nowych tworzyw sztucznych może zwiększyć uprawę monokultury i stosowanie pestycydów.

W tym momencie jednak te źródła nie mogą być przetwarzane tak skutecznie, jak obecne surowce-dodaje.

zastosowania niszowe

Tworzywa sztuczne, które są obecnie sprzedawane jako „biodegradowalne”, same przyczynią się do zanieczyszczenia plastikiem, jeśli zostaną utracone lub zaśmiecone. Nie rozkładają się tak szybko i całkowicie w środowisku, jak mogłoby to sugerować, a tym samym mogą szkodzić dzikim zwierzętom i ekosystemom., Istnieje jednak kilka zastosowań, w których stosowanie biodegradowalnych tworzyw sztucznych może przynieść korzyści netto dla środowiska.

w niektórych krajach worki nadające się do kompostowania w warunkach przemysłowych są wykorzystywane do zbierania odpadów organicznych. Mogą one oferować czystszy i wygodniejszy sposób niż pojemniki niedyspozycyjne do zbierania skrawków żywności do kompostowania.

Enzo Favoino, ekspert w dziedzinie gospodarki odpadami w Scuola Agraria del Parco di Monza we Włoszech i przewodniczący Komitetu Naukowego Zero Waste Europe, jest przekonany, że jest to właściwa droga., Mniej substancji organicznych w śmieciach oznacza mniej fermentacji, co pozwala operatorom gospodarującym odpadami rzadziej Przyjeżdżać Po śmieci. Może to nie tylko zaoszczędzić pieniądze, ale także zwiększyć wskaźniki recyklingu innych materiałów, takich jak papier, szkło, plastik i metal, mówi.

selektywne zbieranie odpadów organicznych przekierowuje również resztki żywności ze składowisk i wysypisk, gdzie mogą wytwarzać Metan — potężny gaz cieplarniany przyczyniający się do zmian klimatu.,

jednak nie każdy kraj ma infrastrukturę, aby używać kompostowalnych toreb do tych celów. Na przykład w Niemczech torby kompostowalne są przesiewane z substancji organicznych za pomocą technologii, która nie rozróżnia plastiku kompostowalnego od konwencjonalnego.,

biodegradowalne Tworzywa sztuczne są obecnie sprzedawane również jako folie do mulczowania dla rolnictwa, które rolnicy mogą po prostu zostawić na polach, aby orać pod nimi. Od dziesięcioleci plastikowa folia ściółkowa jest rozprowadzana na polach, aby wspierać wzrost roślin i oszczędzać pestycydy i wodę. Ale w przypadku konwencjonalnych tworzyw sztucznych ta tak zwana Plastikultura może powodować gromadzenie się „białego zanieczyszczenia” na gruntach rolnych, jeśli nie zostanie usunięta i odrzucona.

czy folia biodegradowalna to bezpieczna alternatywa? Jeśli udowodni się, że ulegają biodegradacji w glebie, pozostawią mniej zanieczyszczeń., Ale wiatr lub zwierzęta mogą przenosić kawałki połamanego filmu w powietrze, rzeki lub oceany, do miejsc, w których mogą nie być w stanie biodegradacji. Istnieje również możliwość wypłukania substancji chemicznych z folii do ekosystemu glebowego, co jest obecnie przedmiotem analizy.

walka z zamieszaniem

nie ma wątpliwości, bioplastiki są nadal tworzywami sztucznymi. Tylko dlatego, że niektóre z nich są wykonane z roślin lub mają potencjał biodegradacji w ograniczonych warunkach, nie mogą być reklamowane jako ” Bezpieczne dla planety.”Dla tych, którzy twierdzą, że ulegają biodegradacji lub kompostują, drobny druk jest kluczowy.,

więc sprawdź etykietę: co tam jest napisane? Gdzie i jak ma ulegać biodegradacji? Jak bezpiecznie pozbyć się produktu?, 5 Gyres, kalifornijska organizacja non-profit zajmująca się zanieczyszczeniem plastikiem, opublikowała przegląd etykiet w Better Alternatives Now B. A. N. List 2.0. Uważaj jednak: według Ißbrückera niektóre zastosowania etykiet są fałszywe.

na koniec bądź ostrożny, gdy czytasz, że materiał jest okso-biodegradowalny. Są to konwencjonalne Tworzywa sztuczne, takie jak polietylen zmieszany ze związkami metali, które sprawiają, że rozpadają się szybciej., Według raportu Programu Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych (UNEP), nie udowodniono, że naprawdę ulegają biodegradacji i obawiano się, że mogą po prostu przyspieszyć zanieczyszczenie mikroplastyczne. Podobnie, Europejskie bioplastiki ostrzegają, że tak zwane „enzymatyczne tworzywa ulegające degradacji” nie są naprawdę biodegradowalne.

redukcja pozostaje kluczowa

przemysł tworzyw sztucznych przewiduje silny wzrost produkcji, podczas gdy wielu ekologów wzywa do zmniejszenia zużycia.

biodegradowalne Tworzywa sztuczne nie rozwiążą kryzysu tworzyw sztucznych, więc walka z konsumpcją pozostaje kluczowa., „Dzięki ograniczeniu ilości i rodzajów różnych opakowań, które mamy w naszych supermarketach, możemy zrobić wiele, bez opracowywania nowych materiałów” – mówi Wurm.

nawet Ißbrücker Europejskiej bioplastiki uważa, że może to bardzo dobrze się zdarzyć. „Może nie za 5 czy 10 lat, ale w miarę jak problemy wciąż rosną, produkcja tworzyw sztucznych może kiedyś spaść, bo to po prostu za dużo.”

Uwaga redakcji: transkrypt i więcej odcinków podcastu Plastisphere można znaleźć tutaj. Niemiecka wersja tego artykułu znajduje się na RiffReporter.