Bioplast: typer af biopolymerer og applikationer

Bioplast eller biopolymer har vist sig at være fremtidens alternativ, men det har også ulemper. Forstå

bioplast

Bioplaster eller biopolymerer er ikke kun biologisk nedbrydelige og komposterbare plastik fremstillet af naturlige materialer. Navnet "bioplast" henviser også til plast fremstillet af ikke-vedvarende kilder, såsom olie, men som biologisk nedbrydes, og plast fremstillet af vedvarende kilder, såsom planter, men som ikke nedbrydes biologisk.

  • Kend plasttyperne

Når man tænker på, at næsten al den plast, der allerede er produceret af menneskeheden, stadig eksisterer, og at hvert år omkring en tredjedel af den producerede plast direkte forurener jorden, havet og kommer ind i fødekæden, er der vist bioplast, især biologisk nedbrydeligt. et alternativ til menneskehedens udvikling.

  • Forstå miljøpåvirkningen af ​​plastaffald i fødekæden

Typer af bioplast

Polyamid (PA) bioplast

Polyamid (PA) er en bioplast fremstillet af biomasse, men den kan også fremstilles baseret på olie. Fordelen ved biopolyamid er, at det er fremstillet af vedvarende kilder og kan produceres af ricinusolie.

Imidlertid er polyamid, som også kaldes nylon , meget til stede i tøjstof, tilbehør og polstring, ikke biologisk nedbrydeligt, selv i sin version fremstillet af biomasse.

  • Hvad er miljøpåvirkningen af ​​tøjproduktion? Forstå og find alternativer

Polyamidbioplast kan også fremstilles af ricinusolie, men en ulempe er dens lave arealanvendelse, der kræver en relativt stor overflade for at producere den nødvendige mængde råmateriale (som kan konkurrere med produktionsplads mad).

  • Ricinusolie: hvordan man bruger det, og hvad fordelene har

Et andet problem er, at nylon endnu ikke kan genbruges.

Polybutylenterephthalatadipat (PBAT) bioplastisk

Adipatpolybutylenterephthalat, også kaldet "polyburat", er en af ​​de typer bioplast fremstillet af råolie, men som er biologisk nedbrydeligt og komposterbart. Dens egenskaber gør det muligt for polyurethan at erstatte polyethylen med lav densitet, en plast fremstillet af råolie, der ikke er biologisk nedbrydeligt.

Bioplast af polyurethan kan primært anvendes til fremstilling af poser. Men det har ulempen ved at kræve en ikke-vedvarende kilde.

Polybutylensuccinatbioplastik (PBS)

Polybutylensuccinat (PBS) er en type bioplast, der kan være 100% biobaseret og biologisk nedbrydeligt under industrielle forhold. Denne type bioplast bruges normalt i redskaber, der har brug for en høj temperaturtolerancekapacitet (100 ° C til 200 ° C).

Det er en krystallinsk og fleksibel bioplast. Ravsyre, det biologiske grundlag for PBS-produktion, er fremstillet af vedvarende kilder og hjælper med at reducere kulstofaftryk. Beregninger viser, at drivhusgasemissioner (GHG) kan reduceres med 50% til 80% sammenlignet med plast med fossil oprindelse. Succinic acid har også den fordel, at det fanger CO2.

  • Hvad er drivhusgasser
  • Hvad er CO2-fodaftryk?

Lactic polyacid bioplastic (PLA)

Lactic polyacid (PLA) er en bioplast produceret af bakterier. I processen producerer de mælkesyre gennem gæringsprocessen af ​​stivelsesholdige grøntsager, såsom rødbeder, majs og maniok (blandt andre). PLA bioplast kan bruges i mademballage, kosmetisk emballage, plastposer, flasker, kuglepenne, briller, låg, bestik, flasker, glas, bakker, plader, film til produktion af rør, 3D-trykfilamenter, enheder læger, ikke-vævede stoffer, blandt andre.

PLA er biologisk nedbrydeligt, mekanisk og kemisk genanvendeligt, biokompatibelt og bioabsorberbart. I sammenligning med konventionel olieplast, såsom polystyren (PS) og polyethylen (PE), der tager 500 til 1000 år at nedbrydes, er PLA på det hurtige spor, da dets nedbrydning tager seks måneder til to år at ske . Og når det bortskaffes korrekt, bliver det til uskadelige stoffer, fordi det let nedbrydes af vand.

Ulempen er, at PLA er en dyr produktionsplast, og kompostering deraf kun finder sted under ideelle forhold. Et andet problem er, at amerikanske og brasilianske standarder tillader blanding af PLA med andre typer ikke-biologisk nedbrydeligt plastik, der på trods af forbedring af deres kvaliteter med hensyn til brug forringer deres kvalitet i miljømæssig henseende.

  • PLA: biologisk nedbrydeligt og komposterbart plastik

Men vi må ikke forveksle det med stivelsesplast, kendt som termoplastisk stivelse, for i PLA-produktionsprocessen bruges stivelse simpelthen til at få mælkesyre. I modsætning til termoplastisk stivelsesplast, der har stivelse som hovedråmateriale. Af disse to typer er PLA fordelagtigt, fordi det er mere modstandsdygtigt og ligner mere en normal plastik, ud over at være 100% biologisk nedbrydeligt plastik (hvis det har ideelle forhold).

Bioplast fremstillet af alger

Algix- virksomheden udvikler et vigtigt input til produktion af bioplast: algebiomasse. Den overdrevne produktion af alger på grund af forurening har været et væsentligt problem, der opstår på grund af eutrofiering (for bedre at forstå dette emne, se på artiklen: "Hvad er eutrofiering?"). I produktionen af ​​algebiomasse til udvikling af bioplast udføres den kombinerede skabelse af fisk (til forbrug) og alger. Fordelene ved disse typer bioplast er deres mulighed for biologisk nedbrydning, oprindelse fra en vedvarende kilde, lave produktionsomkostninger og ingen konkurrence med agerjord.

Rejeskal bioplastisk

Rejeskaller, der er et stort affald i fødevareindustrien og rigeligt i Storbritannien, bruges til udvikling af bioplast.

Ideen er at bruge denne type bioplast til produktion af indkøbsposer og mademballage.

Ud over at være en vedvarende kilde er denne type bioplast bionedbrydeligt, genbruger affald fra industrien og har stadig antimikrobielle, antibakterielle og biokompatible egenskaber, hvilket er en fordel for fødevare- og farmaceutisk emballage.

Men måske er dette ikke en god ide for dem, der er dygtige til vegansk filosofi.

  • Vegansk filosofi: kend og besvar dine spørgsmål

Polyhydroxyalkanoat (PHA) bioplastisk

Polyhydroxyalkanoat (PHA) bioplaster kan produceres på forskellige måder af specifikke bakteriestammer. I det første tilfælde udsættes bakterierne for en begrænset forsyning af essentielle næringsstoffer, såsom ilt og nitrogen, som fremmer væksten af ​​PHA - plastgranulat - inden i deres celler, som mad og energireserver.

En anden gruppe bakterier, der ikke kræver næringsstofbegrænsning til PHA-produktion, akkumuleres i perioder med hurtig vækst. PHA inden for begge grupper kan derefter høstes, eller inden opsamling kan syntetiseres i forskellige kemiske former ved genteknologi.

Oprindeligt blev kommercialiseringen af ​​PHA hæmmet af høje produktionsomkostninger, lave udbytter og begrænset tilgængelighed, hvilket gjorde det ude af stand til at konkurrere med plast af petrokemisk oprindelse.

Imidlertid er der opdaget visse bakterier, der er i stand til at producere PHA fra en række carbonkilder, herunder spildevandrester, vegetabilske olier, fedtsyrer, alkaner og enkle kulhydrater. Dette udvider i høj grad sine fordele - for eksempel vil brugen af ​​affaldsmaterialer som kulstofkilde til produktion af PHA have den dobbelte fordel ved at reducere omkostningerne ved PHA og reducere omkostningerne ved bortskaffelse af affald.

I 2013 annoncerede et amerikansk selskab, at det yderligere raffinerede processen ved at fjerne behovet for sukker, olier, stivelse eller cellulose ved hjælp af en "biokatalysator" afledt af mikroorganismer, der omdanner luft blandet med drivhusgasser, såsom methan eller dioxid. kulstof, i bioplast.

Yderligere undersøgelser bruger disse bakteriers gener og indsætter dem i majsstilke, som derefter dyrker bioplasten i deres egne celler. Denne produktion er dog baseret på genetisk modificerede majsstilke; og transgenics har været et tema, der ofte er forbundet med tilsidesættelse af forsigtighedsprincippet, blandt andre problemer. Du kan bedre forstå dette tema ved at kigge på artiklerne: "Miljø beder om en advarsel om forsigtighedsprincippet" og "GM majs: forstå risici og fordele".

PHA er fuldt biologisk nedbrydeligt under visse betingelser, er giftfri og kan bruges i en lang række anvendelser, lige fra fødevareemballage til medicinske implantater.

Bioplastisk drop-in

De vigtigste bioplaster, eller biopolymerer, drop-in er bio-polyethylen (PE), bio-polypropylen (PP), bio-polyethylenterephalat (PET) og polyvinylchlorid (PVC).

De drop-ins er bioplast fremstillet helt eller delvis bio - baseret, men er ikke biologisk nedbrydelige; de er hybridversioner af traditionel plast. De adskiller sig fra konventionel plast - fremstillet 100% af olie - kun i forhold til grundlaget for delvist vedvarende råmateriale og opretholder den samme funktionalitet.

Det mest producerede drop-in bioplast er bio-PET delvist baseret på biologisk råmateriale og udgør allerede ca. 40% af den globale produktionskapacitet for bioplast.

Mange typer konventionel plast, såsom PE, PP og PVC, kan fremstilles af vedvarende ressourcer, såsom bioethanol.

Et populært eksempel på en plastik drop-in er Plant Bottle , der bruges af en af ​​verdens førende producenter af sodavand. Flasken bruger 30% plantebaserede materialer til sin fremstilling, opretholder de samme egenskaber som den traditionelle flaske og er fuldstændig genanvendelig. Over tid forventes den vedvarende komponent i flasken at stige, mens materialer baseret på fossile brændstoffer vil falde.

De drop-ins er bioplast produktion vækst gruppe hurtigere. Branchens interesse er baseret på to hovedpunkter:

  1. De drop-ins har de samme egenskaber og funktionalitet plast fremstillet af råolie, hvilket betyder, der kan forarbejdes, anvendes, og genvindes eksisterende faciliteter og følge de samme ruter som de konventionelle plast, hvilket reducerer behovet for ny eller yderligere infrastruktur og reducerer omkostningerne på alle niveauer.
  2. Disse produkters vedvarende (eller delvist vedvarende) base reducerer CO2-fodaftrykket og reducerer samtidig produktionsomkostningerne.

I Brasilien svarer produktionen af ​​PE fra biobrændstof til drop-ins , men plast kaldes normalt "grøn plast".

  • Når alt kommer til alt, hvad er grøn plast?

Problemet med bioplast fremstillet af biobrændstoffer er, at de konkurrerer om plads med jord, der kan bruges til fødevareproduktion og endnu ikke er biologisk nedbrydeligt. De er til stede i de mest forskellige typer materialer såsom emballage, elektroniske apparater, kosmetik, medicinsk udstyr, legetøj, hygiejneprodukter, blandt andre; og hvis de flygter ud i miljøet - hovedsageligt i form af mikroplast - kan de forårsage betydelig skade på kort og lang sigt.

  • Der er mikroplast i salt, mad, luft og vand

Bioplast fra organisk affald

Har du nogensinde forestillet dig, at det ville være muligt at producere biopolymerer med organisk affald som råmateriale? Dette er præcis, hvad Full Cycle Bioplastics var i stand til at gøre: producere bioplast fra organisk affald.

Ideen er at reducere emissionen af ​​drivhusgasser, der produceres ved nedbrydning af organisk affald, den tredjestørste kilde til produktion af drivhusgasser af antropisk oprindelse.

Polyhydroxyalkanoat (PHA) bioplast fremstilles af ikke-genetisk modificerede bakterier og organisk affald og kan erstatte en bred vifte af syntetisk plast. Denne type bioplast er stadig komposterbar og nedbrydelig. En anden fordel er, at det med hensyn til omkostninger er konkurrencedygtigt med plast af petrokemisk oprindelse.

Bioplast af polyethylenfuranoat (PEF)

Polyethylenfuranoat (PEF) er en bioplast, der kan sammenlignes med PET. Det er lavet med 100% biologisk råmateriale og har bedre termiske og mekaniske egenskaber end PET. PEF-biopolymerer er ideelle til emballering af læskedrikke, vand, alkoholholdige drikkevarer, frugtsaft, mad og ikke-fødevareprodukter. Der er imidlertid en bred vifte af andre anvendelser, såsom fibre og andre polymerer, såsom polyamid og polyester.

Ved produktionen af ​​PEF-bioplast omdannes plantebaseret sukker til materialer som furandicarboxylsyre (FDCA), der anvendes til produktion af polymerer til emballeringsindustrien.

Ulempen ved denne type bioplast er den samme som enhver anden produktion, der afhænger af beplantning som input: konkurrence med beplantningsområder.

Er bioplast løsningen?

Selvom de har potentialet til at være renere alternativer til konventionel plast, producerer bioplast også miljøpåvirkninger under deres produktion og er ikke en garanti for bionedbrydelighed eller genanvendelse.

Ud over implementeringen af ​​bioplast er det nødvendigt at genoverveje forbruget for at et samfund kan udvikle sig i retning af bæredygtighed. I forbindelse med udviklingen af ​​bioplast er det nødvendigt at reducere forbruget, øge genbrug af plast og genanvendelse. Disse handlinger er i tråd med, hvad den cirkulære økonomi prædiker.

Andre alternativer såsom bedre designs, der giver mulighed for bedre plastikydelse, er også nødvendige. De aktioner, der er foreslået af Ellen MacArthur Foundation , understøtter også ideen om cirkulær plastikretur. For bedre at forstå dette tema skal du kigge på artiklerne: "Ny plastøkonomi: initiativet, der nytænker plastens fremtid" og "Hvad er cirkulær økonomi?".

Bortskaf korrekt og har en borgerlig holdning

For at reducere det forbrugte plastaffald er det første skridt at øve et bevidst forbrug, det vil sige nytænke og reducere dit forbrug. Har du tænkt på, hvor mange overflødige plastik vi bruger dagligt, der kunne undgås?

På den anden side, når det ikke er muligt at undgå forbrug, er løsningen at vælge et så bæredygtigt forbrug som muligt og til genbrug og / eller genbrug. Men ikke alt kan genbruges eller genbruges. I dette tilfælde skal du bortskaffe korrekt. Se de indsamlingssteder, der er tættest på dit hjem, i den gratis søgemaskine i eCycle Portal .

Men husk: selv med den korrekte bortskaffelse er det muligt for plasten at flygte til miljøet, så spis med opmærksomhed.

For at finde ud af, hvordan du reducerer dit forbrug af plast, skal du kigge på artiklen: "Hvordan reducerer man plastaffald i verden? Se vigtige tip".

For at finde ud af, hvordan man forbruger på en mere bæredygtig måde, se artiklen: "Hvad er bæredygtigt forbrug?". Gør dit fodaftryk lettere.


Original text