Bioplast: typer biopolymerer og applikasjoner

Bioplast, eller biopolymer, har vist seg å være fremtidens alternativ, men det har også ulemper. Forstå

bioplast

Bioplast, eller biopolymerer, er ikke bare biologisk nedbrytbar og komposterbar plast laget av naturlige materialer. Navnet "bioplast" refererer også til plast laget av ikke-fornybare kilder, for eksempel olje, men som biologisk nedbrytes, og plast produsert fra fornybare kilder, slik som planter, men som ikke nedbrytes biologisk.

  • Kjenne til plasttyper

Tatt i betraktning at praktisk talt all plasten som allerede er produsert av menneskeheten, fortsatt eksisterer, og at hvert år omtrent en tredjedel av plasten som produseres direkte forurenser land, havet og kommer inn i næringskjeden, har det vist seg bioplast, spesielt biologisk nedbrytbart. et alternativ for menneskehetens utvikling.

  • Forstå miljøpåvirkningen av plastavfall for næringskjeden

Typer bioplast

Polyamid (PA) bioplast

Polyamid (PA) er en bioplast produsert av biomasse, men den kan også være laget av petroleum. Fordelen med biopolyamid er at den er laget av fornybare kilder og kan produseres av lakserolje.

Imidlertid er polyamid, som også kalles nylon , veldig tilstede i klesstoffer, tilbehør og møbeltrekk, ikke biologisk nedbrytbart, selv i sin versjon produsert av biomasse.

  • Hva er miljøpåvirkningen av klesproduksjon? Forstå og oppdag alternativer

Bioamidplast av polyamid kan også produseres av lakserolje, men en ulempe er dens lave utnyttelse av jord, og krever en relativt stor overflate for å produsere den nødvendige mengden råmateriale (som kan konkurrere med produksjonsareal av mat).

  • Ricinusolje: hvordan du bruker den og hvilke fordeler den har

Et annet problem er at nylon ennå ikke er resirkulerbart.

Polybutylentereftalatadipat (PBAT) bioplastisk

Adipatpolybutylentereftalat, også kalt "polyburat", er en av typene bioplast produsert av petroleum, men som er biologisk nedbrytbart og komposterbart. Dens egenskaper gjør at polyuretanet kan erstatte polyetylen med lav tetthet, en plast produsert av olje som ikke er biologisk nedbrytbar.

Polyuretanbioplast kan hovedsakelig brukes til produksjon av poser. Men det har ulempen med å kreve en ikke-fornybar kilde.

Polybutylensuccinatbioplast (PBS)

Polybutylensuccinat (PBS) er en type bioplast som kan være 100% biobasert og biologisk nedbrytbar under industrielle forhold. Denne typen bioplast brukes vanligvis i redskaper som trenger høy temperaturtoleranse (100 ° C til 200 ° C).

Det er en krystallinsk og fleksibel bioplast. Ravsyre, det biologiske grunnlaget for PBS-produksjon, er laget av fornybare kilder og bidrar til å redusere karbonavtrykket. Beregninger viser at klimagassutslipp (GHG) kan reduseres med 50% til 80% sammenlignet med plast av fossil opprinnelse. Ravsyre har også fordelen av å fange CO2.

  • Hva er klimagasser
  • Hva er karbonavtrykk?

Melkesyrepolsyrebioplast (PLA)

Melkesyrepolsyre (PLA) er en bioplast produsert av bakterier. I prosessen produserer de melkesyre gjennom gjæringsprosessen av stivelsesholdige grønnsaker, som rødbeter, mais og maniok (blant andre). PLA bioplast kan brukes i matemballasje, kosmetisk emballasje, plastposer, flasker, penner, glass, lokk, bestikk, kolber, glass, skuffer, plater, filmer for produksjon av rør, 3D-utskriftsfilamenter, enheter leger, ikke-vevde stoffer, blant andre.

PLA er biologisk nedbrytbart, mekanisk og kjemisk resirkulerbart, biokompatibelt og bioabsorberbart. Sammenlignet med konvensjonell petroleumsplast, som polystyren (PS) og polyetylen (PE), som det tar fra 500 til 1000 år å bryte ned, er PLA på rask vei, siden nedbrytningen tar seks måneder til to år å skje . Og når det kastes riktig, blir det til ufarlige stoffer, fordi det lett brytes ned av vann.

Ulempen er at PLA er en dyr plast, og komposteringen skjer bare under ideelle forhold. Et annet problem er at amerikanske og brasilianske standarder tillater blanding av PLA med andre typer ikke-biologisk nedbrytbar plast, som til tross for at de forbedrer kvalitetene når det gjelder bruk, forringer deres kvalitet i miljømessige forhold.

  • PLA: biologisk nedbrytbar og komposterbar plast

Men vi kan ikke forveksle det med stivelsesplast, kjent som termoplastisk stivelse, fordi stivelse i PLA-produksjonsprosessen bare brukes til å få melkesyre. I motsetning til termoplastisk stivelsesplast, som har stivelse som sitt viktigste råmateriale. Av disse to typene er PLA fordelaktig fordi den er mer motstandsdyktig og ser mer ut som en vanlig plast, i tillegg til å være 100% biologisk nedbrytbar plast (hvis den har ideelle forhold).

Bioplast laget av alger

Algix- selskapet utvikler et viktig innspill for produksjon av bioplast: algebiomasse . Overdreven produksjon av alger på grunn av forurensning har vært et betydelig problem som oppstår på grunn av eutrofiering (for å bedre forstå dette emnet, se på artikkelen: "Hva er eutrofiering?"). I produksjonen av algebiomasse for utvikling av bioplast utføres kombinert opprettelse av fisk (til konsum) og alger. Fordelene med denne typen bioplast er muligheten for biologisk nedbrytning, opprinnelse fra en fornybar kilde, lave produksjonskostnader og ingen konkurranse med dyrkbar mark.

Rekeskall bioplastisk

Rekeskall, som er et stort avfall i næringsmiddelindustrien og rikelig i Storbritannia, blir brukt til utvikling av bioplast.

Tanken er å bruke denne typen bioplast til produksjon av handleposer og matemballasje.

I tillegg til å være en fornybar kilde, er denne typen bioplast biologisk nedbrytbar, gjenbruker avfall fra industrien og har fortsatt antimikrobielle, antibakterielle og biokompatible egenskaper, noe som er en fordel for emballasje av mat og medisiner.

Men kanskje dette ikke er en god ide for de som er dyktige i vegansk filosofi.

  • Vegansk filosofi: kjenn og svar på spørsmålene dine

Polyhydroksyalkanoat (PHA) bioplastisk

Polyhydroksyalkanoat (PHA) bioplast kan produseres på forskjellige måter av spesifikke bakteriestammer. I det første tilfellet blir bakteriene utsatt for en begrenset tilførsel av essensielle næringsstoffer, som oksygen og nitrogen, som fremmer veksten av PHA - plastgranulat - i cellene, som mat og energireserver.

En annen gruppe bakterier som ikke krever næringsbegrensning for å produsere PHA, akkumuleres i perioder med rask vekst. PHA i begge grupper kan deretter høstes, eller før oppsamling, kan syntetiseres i forskjellige kjemiske former gjennom genteknikk.

Opprinnelig ble kommersialiseringen av PHA hemmet av høye produksjonskostnader, lave avlinger og begrenset tilgjengelighet, noe som gjorde at den ikke kunne konkurrere med plast av petrokjemisk opprinnelse.

Imidlertid er det oppdaget visse bakterier som er i stand til å produsere PHA fra en rekke karbonkilder, inkludert avløpsrester, vegetabilske oljer, fettsyrer, alkaner og enkle karbohydrater. Dette utvider fordelene sterkt - for eksempel vil bruk av avfall som en karbonkilde for produksjon av PHA ha den doble fordelen av å redusere kostnadene for PHA og redusere kostnadene for avfallshåndtering.

I 2013 kunngjorde et amerikansk selskap at det videreforedlet prosessen, og fjernet behovet for sukker, oljer, stivelse eller cellulose, ved hjelp av en "biokatalysator" avledet fra mikroorganismer som omdanner luft blandet med klimagasser, som metan eller dioksid. karbon, i bioplast.

Videre studier bruker gener av disse bakteriene og setter dem inn i maisstengler, som deretter vokser bioplasten i sine egne celler. Imidlertid er denne produksjonen basert på genetisk modifiserte maisstilker; og transgenics har vært et tema ofte forbundet med tilsidesettelse av forsiktighetsprinsippet, blant andre problemer. Du kan bedre forstå dette temaet ved å ta en titt på artiklene: "Miljø ber om et varsel om føre-var-prinsippet" og "GM-mais: forstå risikoen og fordelene".

PHA er helt biologisk nedbrytbart under visse forhold, er ikke giftig og kan brukes i et bredt spekter av bruksområder, fra matemballasje til medisinske implantater.

Drop-in bioplast

De viktigste bioplastene, eller biopolymerer, drop-in er bio-polyetylen (PE), bio-polypropylen (PP), bio-polyetylen terephalat (PET) og polyvinylklorid (PVC).

De drop-in er bioplastics fremstilt helt eller delvis bio - basert på, men er ikke biologisk nedbrytbare; de er hybridversjoner av tradisjonell plast. De skiller seg fra konvensjonell plast - laget 100% av olje - bare i forhold til grunnlaget for delvis fornybar råvare, og opprettholder den samme funksjonaliteten.

De mest produserte drop-in bioplastene er bio-PET-er, delvis basert på biologisk råstoff, og representerer allerede omtrent 40% av den globale produksjonskapasiteten for bioplast.

Mange typer konvensjonell plast, som PE, PP og PVC, kan lages fra fornybare ressurser, for eksempel bioetanol.

Et populært eksempel på en drop-in plast er Plant Bottle , brukt av en av verdens ledende brusprodusenter. Flasken bruker 30% av plantebaserte materialer i sin produksjon, opprettholder de samme egenskapene til den tradisjonelle flasken og er helt resirkulerbar. Over tid forventes det at den fornybare komponenten i flasken vil øke, mens materialer basert på fossile brensler vil avta.

De drop-in er bioplastics gruppe produksjonsveksten raskere. Bransjens interesse er basert på to hovedpunkter:

  1. De drop-in har de samme egenskaper og funksjoner plast fremstilt fra petroleum, det vil si som kan behandles, brukes, og resirkulert i eksisterende anlegg og følge de samme rutene som de konvensjonelle plastmaterialer, noe som reduserer behovet for ny eller tilleggsinfrastruktur og reduserer kostnadene på alle nivåer.
  2. Den fornybare (eller delvis fornybare) basen til disse produktene reduserer karbonavtrykket og reduserer samtidig produksjonskostnadene.

I Brasil er produksjonen av PE fra biodrivstoff lik drop-ins , men plast kalles ofte "grønn plast".

  • Tross alt, hva er grønn plast?

Problemet med bioplast produsert av biodrivstoff er at de konkurrerer om plass med land som kan brukes til matproduksjon og som ennå ikke er biologisk nedbrytbart. De er til stede i de mest forskjellige materialtyper som emballasje, elektroniske apparater, kosmetikk, medisinsk utstyr, leker, hygieneprodukter, blant andre; og hvis de rømmer ut i miljøet - hovedsakelig i form av mikroplast - kan de forårsake betydelig skade på kort og lang sikt.

  • Det er mikroplast i salt, mat, luft og vann

Bioplast fra organisk avfall

Har du noen gang sett for deg at det ville være mulig å produsere biopolymerer med organisk avfall som råvare? Dette er akkurat hva Full Cycle Bioplastics klarte å gjøre: å produsere bioplast fra organisk avfall.

Tanken er å redusere utslipp av klimagasser produsert ved nedbrytning av organisk avfall, den tredje største kilden til produksjon av klimagasser av antropisk opprinnelse.

Polyhydroksyalkanoat (PHA) bioplast produseres av ikke-genetisk modifiserte bakterier og organisk avfall, og kan erstatte et bredt spekter av syntetisk plast. Denne typen bioplast er fremdeles komposterbar og nedbrytbar. En annen fordel er at det, når det gjelder kostnader, er konkurransedyktig med plast av petrokjemisk opprinnelse.

Polyetylenfuranoat (PEF) bioplast

Polyetylenfuranoat (PEF) er en bioplast som kan sammenlignes med PET. Den er laget med 100% biologisk råvare og har bedre termiske og mekaniske egenskaper enn PET. PEF-biopolymerer er ideelle for emballering av brus, vann, alkoholholdige drikker, fruktjuicer, mat og andre næringsmidler. Imidlertid er det et bredt spekter av andre anvendelser, slik som fibre og andre polymerer som polyamid og polyester.

Ved produksjon av PEF-bioplast omdannes plantebasert sukker til materialer som furandikarboksylsyre (FDCA), som brukes til produksjon av polymerer for emballasjeindustrien.

Ulempen med denne typen bioplast er den samme som enhver annen produksjon som er avhengig av beplantning som innspill: konkurranse med planteområder.

Er bioplast løsningen?

Selv om de har potensialet til å være renere alternativer til konvensjonell plast, gir bioplast også miljøpåvirkning under produksjonen og er ikke en garanti for biologisk nedbrytbarhet eller gjenvinning.

I tillegg til implementeringen av bioplast, for at et samfunn skal utvikle seg i retning av bærekraft, er det nødvendig å revurdere forbruket. I forbindelse med utvikling av bioplast er det nødvendig å redusere forbruket, øke plastbruk og gjenvinning. Disse handlingene er i tråd med hva sirkulær økonomi forkynner.

Andre alternativer som bedre design som gir bedre plastytelse er også nødvendig. Handlingene foreslått av Ellen MacArthur Foundation støtter også ideen om sirkulær retur av plast. For å bedre forstå dette temaet, ta en titt på artiklene: "Ny plastøkonomi: initiativet som omtenker plastens fremtid" og "Hva er sirkulær økonomi?".

Kast riktig og ha en borgerlig holdning

For å redusere plastavfallet som forbrukes, er det første trinnet å øve bevisst forbruk, det vil si å revurdere og redusere forbruket. Har du tenkt på hvor mange overflødige plastmaterialer vi bruker daglig som kan unngås?

På den annen side, når det ikke er mulig å unngå forbruk, er løsningen å velge forbruk så bærekraftig som mulig og for gjenbruk og / eller resirkulering. Men ikke alt er gjenbrukbart eller resirkulerbart. I dette tilfellet må du bortskaffe på riktig måte. Sjekk samlepunktene nærmest hjemmet ditt i den gratis søkemotoren til eCycle Portal .

Men husk: selv med riktig avhending er det mulig for plasten å rømme i miljøet, så konsumere med bevissthet.

For å lære hvordan du kan redusere forbruket av plast, ta en titt på artikkelen: "Hvordan reduserer du plastavfall i verden? Sjekk viktige tips".

For å finne ut hvordan man kan konsumere på en mer bærekraftig måte, se artikkelen: "Hva er bærekraftig forbruk?". Gjør fotavtrykket lettere.


Original text