juli 16, 2019 — har du någonsin stått framför en snabbköpshylla och undrat om du borde köpa den produkten tillverkad av bioplast snarare än den konventionella typen? Många människor antar att alla bioplaster är gjorda av växter och kan bryta ner helt i miljön. Men så är inte fallet.,
termen ”bioplast” används faktiskt för två separata saker: biobaserad plast (plast som tillverkas åtminstone delvis av biologiskt material) och biologiskt nedbrytbar plast (plast som helt kan brytas ned av mikrober inom en rimlig tidsram, med tanke på specifika förhållanden). Inte alla biobaserade plaster är biologiskt nedbrytbara, och inte alla biologiskt nedbrytbara plaster är biobaserade. Och även biologiskt nedbrytbar plast kan inte biologiskt nedbrytas i alla miljöer. Låter förvirrande? Det är det verkligen.,
”det finns många bioplaster eller material som kallas bioplaster som inte är biologiskt nedbrytbara”, säger Constance Ißbrücker, chef för miljöfrågor vid industry association European Bioplastics.
För vissa plaster kan samma polymerkedjor tillverkas från förnybara källor. De resulterande bioplasterna är kemiskt identiska med sina fossila motsvarigheter. PET, till exempel — kort för polyetentereftalat, vilket är det som de flesta flaskor är gjorda av-kan syntetiseras från fossila bränsleprodukter eller växter som sockerrör., Det resulterande materialet är exakt detsamma. Sådana icke-biologiskt nedbrytbara bioplaster beter sig i miljön precis som konventionell plast och kvarstår under en okänd men lång tid.
inte bara det, men ingen av standarderna för plast märkt som biologiskt nedbrytbar eller komposterbar idag gör dem lämpliga för bortskaffande i öppen miljö. Med tanke på detta kan bioplaster spela en roll för att ta itu med miljöproblem? Eller är de bara greenwashing? Det mest exakta svaret är, det beror på.
PLA: villkorligt komposterbar
ta till exempel polymjölksyra (PLA)., Denna bioplast används för att göra shoppingväskor, transparenta koppar, 3-D-tryckmaterial och andra produkter. Eftersom det kan härledas från växtmaterial som majssocker, potatis eller sockerrör, kan det minska efterfrågan på fossila bränslen som används för att göra konventionell plast.
PLA är återvinningsbar, biologiskt nedbrytbar och komposterbar. Men det betyder inte havet — eller någon annan naturlig miljö — kan enkelt hantera det.
för Att Frederik Wurm, en kemist vid Max Planck-Institutet för Polymer Forskning (MPIP), sugrör från PLA är ”det perfekta exemplet för greenwashing.,”De är dyrare än andra plastdrickande sugrör, men inte lätt biologiskt nedbrytbart på en strand eller i havet.
”du lägger den på förpackningen är biologiskt nedbrytbar, men vid den punkt där dessa material är . . . rädsla för att sluta, de kommer inte att biologiskt nedbrytas, säger Wurm.
grafisk artighet av European Bioplastics, Nova-Institute (2018). Klicka för att förstora.
för biologisk nedbrytning behöver PLA industriella komposteringsförhållanden, inklusive temperaturer över 58 °C (136 °f)., Det måste hanteras korrekt och dirigeras till specialiserade industriella komposterings-eller återvinningsanläggningar. Under de rätta omständigheterna kan mikrober vända materialet till koldioxid och vatten inom några veckor. Men om det blir skräpat eller dumpat, PLA pinnar runt mycket längre. När ren PLA hamnar i havsvatten verkar det inte biologiskt nedbrytbart alls.
PHA: det är komplicerat
andra typer av bioplaster är kända för bättre biologisk nedbrytning i marina miljöer., Men om det verkligen händer i ett visst fall, och hur lång tid det tar, är mycket oförutsägbar.
marinbiolog Christian Lott och hans kollegor på HYDRA, ett privat forskningsinstitut med en forskningsstation på den italienska ön Elba, har fälttestat olika biopolymerer i en rad vattenmiljöer från tropiska stränder till Medelhavet. De fann att material som hade visat sig biologiskt nedbrytas i havsvatten i laboratorietestning också gör det under de miljöförhållanden de testade.,
bland de material som testats på HYDRA finns bioplaster som kallas polyhydroxialkanoater (PHAs). Producerad av mikrober utgör PHAs för närvarande en liten bit av marknaden. Efterfrågan förväntas dock växa kraftigt under de närmaste åren.
en tunn film av PHA kommer att försämras i en tropisk miljö på havsbotten om en till två månader, säger Lott. Men i Medelhavet kan det ta 10 gånger så lång tid., ”Och föreställ dig, i Arktis, i isen eller i iskallt vatten, eller i det djupa havet där vi har 0 till 4 grader, knappast några näringsämnen runt, bakterier kommer att ha svårt att smälta dessa material”, säger han.
detta är förbehållet PHAs, säger Linda Amaral-Zettler, en marin mikrobiolog vid Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ). ”Även om de kan nedbrytas i den marina miljön, måste vi fortfarande uppskatta att en del av den marina miljön inte är kompatibel med biologisk nedbrytning.,”
i vissa regioner i havet är biologisk nedbrytning så långsam att även organiskt material som fisk eller alger kan lämna sina spår i fossila rekordet.
”livet är komplicerat,” Lott sätter det”, och det handlar om livet — eftersom det är bio-nedbrytning.”
Super-biologiskt nedbrytbar?
även med de bästa avfallshanteringssystemen är det realistiskt att anta att lite plast alltid kommer att fly. Tänk på nötningen från bil-eller cykeldäck, från fartygsfärger, sneakers eller syntetiska kläder. Om bitar av plast är tillräckligt små för att resa genom luften, kommer de att vara svåra att någonsin innehålla.,
så kan vi designa en plast som bryter ner ganska mycket någonstans?
Wurm säger att det teoretiskt skulle vara möjligt att bygga molekylära utlösare till material så att de vet när de ska brytas. ”Det låter fint, och det är fint och det är dyrt”, säger han. Men även om finansieringen var där, att hitta och inkludera molekylära utlösare för varje material i varje miljö verkar vara en nästan omöjlig uppgift.,
engångs redskap av bioplast är ofta tippad som det miljövänliga alternativet. Men inte alla bioplaster är biologiskt nedbrytbara, och de flesta biologiskt nedbrytbara plast bara biologiskt nedbrytbara under mycket speciella förhållanden. Photo ©. com / Whity2j
ett material som har en full funktionalitet men biodegrades omedelbart i slutet av livet, kommer inte att hända. Aldrig, säger Lott.,
olika kemikalier, olika problem
dessutom, när man överväger effekterna av plastprodukter på människor och miljö, är det aldrig tillräckligt att titta på bara plasten själv. En enda plastprodukt kan innehålla dussintals kemikalier, av vilka några kan ha negativa effekter på oss människor eller andra organismer om de släpps ut i miljön och tas upp.
Lisa Zimmerman, Doktorand D., student vid Institutionen Akvatisk Ekotoxikologi vid Goethe-Universitetet i Frankfurt (Main), Tyskland, har genomfört forskning som tyder på att kemiska blandningar som förekommer i biologiskt nedbrytbara eller biobaserad plast produkter kan påverka den metaboliska aktiviteten av självlysande bakterier Aliivibrio fischeri. I ett antal ytterligare experiment fann hon att dessa kemiska blandningar kan ha potential att orsaka oxidativ stress eller påverka hormonsystemet i levande organismer.,
” vad jag kan säga från min forskning är att bioplaster inte nödvändigtvis är säkrare än konventionell plast med avseende på toxiciteten hos de kemiska blandningarna de innehåller, säger Zimmermann.
Markanvändningsfrågor
biobaserad plast har också andra miljökonsekvenser. En stor kritik har varit den mark som behövs för att odla växterna.
På grundval av en rapport från Institutet för bioplaster och biokompositer (IfBB) i Hannover uppskattar Europeiska bioplaster att biobaserad plast för närvarande använder mindre än 0,02% av jordbruksmarken., ”Det finns ingen verklig konkurrens med livsmedels-och foderproduktion”, hävdar Ißbrücker.
men Christoph Lauwigi, som representerar arbetsgruppen för avfall och resurser med vänner av jorden Tyskland (BUND) oroar sig för biverkningarna av en tillväxt på den bioplastiska marknaden. I den tyska Plastalasen förklarar han att en ökning av biobaserad plast kan öka trycket på åkermark, vilket potentiellt kan leda till vattenbrist, ökenspridning och förlust av livsmiljöer och biologisk mångfald., Han noterar också att beroendet av industriellt jordbruk för produktion av ny plast kan öka monokulturbeskärningen och användningen av bekämpningsmedel.
en kritik av biobaserad plast är att de ökar trycket på åkermark. Men forskare söker efter råvaror som kan vara mer miljövänliga än konventionella grödor, såsom avfallsmaterial eller alger. Foto © .,com | stevanovicigor
Ißbrücker säger att industrin arbetar mot en mindre markanvändning fotavtryck med hjälp av avfallsmaterial eller alger. Vid denna tidpunkt kan dock dessa källor inte behandlas så effektivt ännu som de nuvarande råvarorna, tillägger hon.
nischapplikationer
plaster som för närvarande marknadsförs som ”biologiskt nedbrytbara” kommer själva att bidra till plastföroreningar om de går förlorade eller kantas. De bryter inte ner så snabbt och fullständigt i miljön som termen kan innebära och kan därmed skada vilda djur och ekosystem., Men det finns några tillämpningar där användning av biologiskt nedbrytbar plast kan ge en nettofördel för miljön.
i vissa länder används påsar som är komposterbara under industriella förhållanden för att samla in organiskt avfall. De kan erbjuda ett renare och bekvämare sätt än nondisposable behållare för människor att samla matskrapor för kompostering.
Enzo Favoino, en expert på avfallshantering vid Scuola Agraria Del Parco di Monza i Italien och ordförande för Vetenskapliga kommittén för noll avfall Europa, är övertygad om att detta är rätt väg att gå., Färre organiska ämnen i papperskorgen innebär mindre jäsning, vilket gör att avfallshanteringsoperatörer kan komma mindre ofta för att hämta papperskorgen. Detta kan inte bara spara pengar utan också öka återvinningsgraden för andra material som papper, glas, plast och metall, säger han.
insamling av organiskt avfall separat avleder också livsmedelslaster från deponier och soptippar, där de kan producera metan — en kraftfull växthusgaser som bidrar till klimatförändringen.,
bioplaster kan vara en förbättring jämfört med konventionell plast för mulching grödor men är inte utan egna utmaningar. Foto ©. com / TonyFreedom
men inte alla länder har infrastrukturen på plats för att använda komposterbara påsar till dessa ändar. I Tyskland, till exempel, komposterbara påsar screenas ut ur organiska genom teknik som inte skiljer mellan komposterbar och konventionell plast.,
biologiskt nedbrytbar plast marknadsförs för närvarande också som mulchfilmer för jordbruk, som jordbrukare bara kan lämna på fälten för att ploga under. I årtionden har plast mulchfilm spridits ut på fält för att stödja växttillväxt och spara bekämpningsmedel och vatten. Men med konventionell plast kan denna så kallade Plastik orsaka ”vit förorening” att ackumuleras på jordbruksmark om den inte avlägsnas och kasseras.
är biologiskt nedbrytbar film ett säkert alternativ? Om de har visat sig vara biologiskt nedbrytbara i jorden, skulle de lämna mindre föroreningar bakom sig., Men vind eller djur kan bära bitar av bruten film i luften, floder eller oceaner, till platser där de kanske inte kan biologiskt nedbrytas. Det finns också en potential för kemikalier att läcka från filmerna till jordens ekosystem, en fråga som för närvarande är under granskning.
hantera förvirring
det råder ingen tvekan om att bioplaster fortfarande är plast. Bara för att vissa av dem är gjorda av växter eller har potential att biologiskt nedbrytas under begränsade förhållanden, kan de inte bjudas som ”planetsäker.”För de som hävdar att biologisk nedbrytning eller kompost är det finstilta avgörande.,
