Bioplastics: mga uri ng biopolymer at mga aplikasyon

Ang bioplastic, o biopolymer, ay napatunayang alternatibo sa hinaharap, ngunit mayroon din itong mga disadvantages. Intindihin

bioplastic

Ang bioplastics, o biopolymer, ay hindi lamang nabubulok at nabubulok na mga plastik na gawa sa mga likas na materyales. Ang pangalang "bioplastic" ay tumutukoy din sa mga plastik na ginawa mula sa hindi nababagong pinagkukunan, tulad ng petrolyo, ngunit kung saan nabubulok, at mga plastik na ginawa mula sa mga nababagong pinagkukunan, tulad ng mga halaman, ngunit hindi nabubulok.

  • Alamin ang mga uri ng plastik

Isinasaalang-alang na halos lahat ng plastik na ginawa ng sangkatauhan ay umiiral pa rin at na bawat taon humigit-kumulang sangkatlo ng plastik na ginawa ay direktang nagpaparumi sa lupa, karagatan at pumapasok sa food chain, ang bioplastics, lalo na ang mga biodegradable, ay ipinakita sa isang alternatibo para sa pag-unlad ng sangkatauhan.

  • Unawain ang epekto sa kapaligiran ng mga basurang plastik sa food chain

Mga Uri ng Bioplastic

Polyamide Bioplastic (PA)

Ang polyamide (PA) ay isang bioplastic na gawa sa biomass, ngunit maaari rin itong gawin mula sa petrolyo. Ang bentahe ng bio-polyamide ay na ito ay ginawa mula sa renewable sources at maaaring gawin mula sa castor oil.

Gayunpaman, polyamide, na tinatawag ding naylon, na nasa mga tela ng damit, accessories at upholstery, ay hindi nabubulok, kahit na sa bersyon nito na ginawa mula sa biomass.

  • Ano ang epekto sa kapaligiran ng paggawa ng damit? Unawain at alamin ang tungkol sa mga alternatibo

Ang polyamide bioplastic ay maaari ding gawin mula sa langis ng castor, ngunit ang isang kawalan ay ang mababang paggamit nito ng lupa, na nangangailangan ng isang medyo malaking lugar sa ibabaw upang makagawa ng kinakailangang dami ng hilaw na materyal (na maaaring makipagkumpitensya sa espasyo para sa produksyon ng pagkain).

  • Castor oil: kung paano gamitin ito at ang mga benepisyo nito

Ang isa pang problema ay ang naylon hindi pa ito nare-recycle.

Polybutylene terephthalate adipate bioplastic (PBAT)

Ang polybutylene terephthalate adipate, tinatawag ding "polyburate", ay isa sa mga uri ng bioplastics na ginawa mula sa petrolyo, ngunit ito ay biodegradable at compostable. Ang mga katangian nito ay nagpapahintulot sa polyburate na palitan ang low-density polyethylene, isang plastic na ginawa mula sa petrolyo na hindi biodegradable.

Ang polyburate bioplastic ay maaaring gamitin pangunahin sa paggawa ng mga bag. Ngunit may disadvantage ito na nangangailangan ng hindi nababagong mapagkukunan.

Polybutylenesuccinate (PBS) bioplastic

Ang Polybutylenesuccinate (PBS) ay isang uri ng bioplastic na maaaring 100% biobased at biodegradable sa ilalim ng mga kondisyong pang-industriya. Ang ganitong uri ng bioplastic ay karaniwang ginagamit sa mga kagamitan na nangangailangan ng mataas na temperatura tolerance na kakayahan (100°C hanggang 200°C).

Ito ay isang mala-kristal at nababaluktot na bioplastic. Ang succinic acid, ang biological na batayan ng produksyon ng PBS, ay ginawa mula sa mga nababagong mapagkukunan at tumutulong upang mabawasan ang carbon footprint. Ipinapakita ng mga kalkulasyon na ang greenhouse gas (GHG) emissions ay maaaring mabawasan ng 50% hanggang 80% kumpara sa fossil-based na plastic. Ang succinic acid ay mayroon ding kalamangan sa pagkuha ng CO2.

  • Ano ang mga greenhouse gas
  • Ano ang carbon footprint?

Polylactic acid bioplastic (PLA)

Ang lactic polyacid (PLA) ay isang bioplastic na gawa sa bacteria. Sa proseso, gumagawa sila ng lactic acid sa pamamagitan ng proseso ng fermentation ng mga gulay na mayaman sa starch tulad ng beets, mais at kamoteng kahoy (bukod sa iba pa). Maaaring gamitin ang PLA bioplastics sa food packaging, cosmetic packaging, plastic market bags, bote, pen, baso, lids, cutlery, jars, cups, trays, plates, films for the production of tubes, 3D printing filaments, device medical, non- hinabing tela, bukod sa iba pa.

Ang PLA ay biodegradable, mechanically at chemically recyclable, biocompatible at bioabsorbable. Kung ikukumpara sa mga nakasanayang petroleum plastic, gaya ng polystyrene (PS) at polyethylene (PE), na inaabot ng 500 hanggang 1000 taon bago bumaba, panalo ang PLA, dahil ang pagkasira nito ay tumatagal ng anim na buwan hanggang dalawang taon bago mangyari . At kapag ito ay maayos na itinapon, ito ay nagiging hindi nakakapinsalang mga sangkap, dahil ito ay madaling masira ng tubig.

Ang downside ay ang PLA ay isang mamahaling plastic na gagawin at ang pag-compost nito ay nagaganap lamang sa ilalim ng perpektong kondisyon. Ang isa pang problema ay pinahihintulutan ng mga pamantayang Amerikano at Brazilian ang paghahalo ng PLA sa iba pang mga uri ng non-biodegradable na plastik, na, sa kabila ng pagpapabuti ng kanilang mga katangian sa mga tuntunin ng paggamit, ay nakakapinsala sa kanilang kalidad sa mga tuntunin sa kapaligiran.

  • PLA: biodegradable at compostable na plastik

Ngunit hindi natin ito dapat ipagkamali sa starch plastic, na kilala bilang thermoplastic starch, dahil sa proseso ng produksyon ng PLA, ang starch ay ginagamit lamang upang makarating sa lactic acid. Hindi tulad ng thermoplastic starch plastic, na mayroong starch bilang pangunahing raw material nito. Sa dalawang uri na ito, ang PLA ay kapaki-pakinabang dahil mas lumalaban ito at mas mukhang isang normal na plastik, bilang karagdagan sa pagiging 100% biodegradable (kung ito ay may perpektong kondisyon).

Ang mga bioplastic na gawa sa algae

Ang kompanya Algix bubuo ng mahalagang input para sa produksyon ng bioplastics: algae biomass. Ang labis na produksyon ng algae bilang resulta ng polusyon ay isang malaking problema na nangyayari dahil sa eutrophication (upang mas maunawaan ang paksang ito tingnan ang artikulong: "Ano ang eutrophication?"). Sa paggawa ng algae biomass para sa pagbuo ng bioplastic, ang pinagsamang pag-aalaga ng isda (para sa pagkonsumo) at algae ay isinasagawa. Ang mga bentahe ng mga ganitong uri ng bioplastics ay ang kanilang posibilidad ng biodegradation, renewable source na pinagmulan, mababang gastos sa produksyon at hindi pakikipagkumpitensya sa arable land.

Hipon Shell Bioplastic

Ang mga shell ng hipon, na isang pangunahing basura ng industriya ng pagkain at sagana sa UK, ay ginagamit para sa pagbuo ng bioplastics.

Ang ideya ay gamitin ang ganitong uri ng bioplastic para sa produksyon ng mga shopping bag at food packaging.

Bilang karagdagan sa pagiging isang renewable source, ang ganitong uri ng bioplastic ay biodegradable, muling ginagamit ang pang-industriya na basura at mayroon ding antimicrobial, antibacterial at biocompatible na mga katangian, na isang kalamangan para sa packaging ng pagkain at gamot.

Ngunit marahil ito ay hindi isang magandang ideya para sa mga taong sanay sa vegan philosophy.

  • Vegan philosophy: alamin at itanong ang iyong mga katanungan

Polyhydroxyalkanoate (PHA) bioplastic

Ang polyhydroxyalkanoate (PHA) bioplastics ay maaaring gawin sa iba't ibang paraan ng mga partikular na strain ng bacteria. Sa unang kaso, ang bakterya ay nakalantad sa isang limitadong supply ng mahahalagang nutrients, tulad ng oxygen at nitrogen, na nagtataguyod ng paglago ng PHA - mga plastic na butil - sa loob ng kanilang mga selula, bilang mga reserbang pagkain at enerhiya.

Ang isa pang grupo ng mga bakterya na hindi nangangailangan ng limitasyon ng sustansya para sa produksyon ng PHA ay nag-iipon nito sa mga panahon ng mabilis na paglaki. Ang PHA sa loob ng parehong mga grupo ay maaaring kolektahin, o, bago ang koleksyon, ay maaaring synthesize sa iba't ibang mga kemikal na anyo sa pamamagitan ng genetic engineering.

Sa una, ang komersyalisasyon ng PHA ay nahadlangan ng mataas na gastos sa produksyon, mababang ani at limitadong kakayahang magamit, na ginagawang hindi nito kayang makipagkumpitensya sa mga plastik na pinanggalingan ng petrochemical.

Gayunpaman, may natuklasang ilang bacteria na may kakayahang gumawa ng PHA mula sa iba't ibang pinagmumulan ng carbon, kabilang ang wastewater, vegetable oils, fatty acids, alkanes at simpleng carbohydrates. Ito ay lubos na nagpapahusay sa mga pakinabang nito - halimbawa, ang paggamit ng mga basurang materyales bilang pinagmumulan ng carbon para sa produksyon ng PHA ay magkakaroon ng dalawahang benepisyo ng pagpapababa sa halaga ng PHA at pagpapababa sa halaga ng pagtatapon ng basura.

Noong 2013, inanunsyo ng isang kumpanyang Amerikano na mas pinadali pa nito ang proseso, inalis ang pangangailangan para sa mga asukal, langis, starch o selulusa, gamit ang isang "biocatalyst" na nagmula sa mga microorganism na nagko-convert ng hangin na may halong greenhouse gases tulad ng methane o dioxide carbon, sa bioplastic .

Ang mga karagdagang pag-aaral ay kumukuha ng mga gene ng mga bakteryang ito at ipinapasok ang mga ito sa mga tangkay ng mais, na pagkatapos ay lumalaki ang bioplastic sa kanilang sariling mga selula. Gayunpaman, ang produksyon na ito ay batay sa genetically modified corn stalks; at ang transgenics ay isang tema na madalas na nauugnay sa kawalang-galang sa Prinsipyo ng Pag-iingat, bukod sa iba pang mga problema. Mas mauunawaan mo ang temang ito sa pamamagitan ng pagtingin sa mga artikulo: "Nanawagan ang kapaligiran para sa alerto sa prinsipyo ng pag-iingat" at "Transgenic corn: unawain ang mga panganib at benepisyo".

Ang PHA ay ganap na nabubulok sa ilalim ng ilang mga kundisyon, ay hindi nakakalason at maaaring gamitin sa malawak na hanay ng mga aplikasyon, mula sa food packaging hanggang sa mga medikal na implant.

Bioplastic bumisita

Ang pangunahing bioplastics, o biopolymers, bumisita ay bio-polyethylene (PE), bio-polypropylene (PP), bio-polyethylene terephalate (PET) at polyvinyl chloride (PVC).

Ikaw drop-in ang mga ito ay bioplastics na ganap o bahagyang biobased, ngunit hindi biodegradable; ay mga hybrid na bersyon ng tradisyonal na plastik. Ang mga ito ay naiiba mula sa maginoo na mga plastik - ginawa 100% mula sa petrolyo - lamang na may kaugnayan sa base ng bahagyang nababagong hilaw na materyal, na pinapanatili ang parehong pag-andar.

Bioplastics bumisita karamihan sa ginawa ay bio-PET na bahagyang nakabatay sa biological feedstock, at kumakatawan na sa humigit-kumulang 40% ng pandaigdigang kapasidad ng produksyon ng bioplastics.

Maraming uri ng mga kumbensyonal na plastik tulad ng PE, PP at PVC ang maaaring gawin mula sa mga renewable resources tulad ng bioethanol.

Isang tanyag na halimbawa ng isang plastik bumisita ito ay ang Bote ng halaman, na ginagamit ng isa sa mga nangungunang tagagawa ng soft drink sa mundo. Gumagamit ang bote ng 30% ng mga materyal na nakabatay sa halaman sa paggawa nito, pinapanatili ang parehong mga katangian tulad ng tradisyonal na bote at ganap na nare-recycle. Sa paglipas ng panahon, ang renewable component ng bote ay inaasahang tataas, habang ang fossil fuel-based na materyales ay bababa.

Ikaw drop-in ay ang pinakamabilis na lumalagong bioplastics group. Ang interes ng industriya ay batay sa dalawang pangunahing punto:

  1. Ikaw drop-in ay may parehong mga pag-aari at functionality gaya ng plastic na gawa sa petrolyo, na nangangahulugang maaari silang iproseso, gamitin at i-recycle sa mga kasalukuyang pasilidad at sundan ang parehong mga ruta gaya ng mga kumbensyonal na plastic, na nagpapababa ng pangangailangan para sa bago o karagdagang imprastraktura at nakakabawas ng mga gastos sa lahat ng antas.
  2. Ang nababagong (o bahagyang nababagong) base ng mga produktong ito ay binabawasan ang carbon footprint at, sa parehong oras, binabawasan ang mga gastos sa produksyon.

Sa Brazil, ang produksyon ng PE mula sa biofuel ay katulad ng drop-in, ngunit ang plastik ay kadalasang tinatawag na "berdeng plastik".

  • Pagkatapos ng lahat, ano ang berdeng plastik?

Ang problema sa bioplastics na gawa sa biofuels ay ang pakikipagkumpitensya nila para sa espasyo sa lupa na maaaring gamitin para sa produksyon ng pagkain at hindi pa nabubulok. Ang mga ito ay naroroon sa pinaka-magkakaibang uri ng mga materyales tulad ng packaging, mga elektronikong aparato, mga pampaganda, kagamitang medikal, mga laruan, mga produktong pangkalinisan, bukod sa iba pa; at, kung tumakas sila sa kapaligiran - pangunahin sa anyo ng microplastic - maaari silang magdulot ng makabuluhang panandalian at pangmatagalang pinsala.

  • Mayroong microplastics sa asin, pagkain, hangin at tubig

Organic Waste Bioplastic

Naisip mo na ba na posibleng makagawa ng mga biopolymer gamit ang organikong basura bilang hilaw na materyal? Ganyan talaga ang Full Cycle Bioplastics nagawang gawin: gumawa ng bioplastics mula sa mga organikong basura.

Ang ideya ay upang bawasan ang paglabas ng mga greenhouse gases na dulot ng agnas ng mga organikong basura, ang ikatlong pinakamalaking pinagmumulan ng produksyon ng mga anthropogenic greenhouse gases.

Ang polyhydroxyalkanoate (PHA) bioplastic ay ginawa mula sa non-genetically modified bacteria at organic na basura at maaaring palitan ang isang malawak na hanay ng mga sintetikong plastik. Ang ganitong uri ng bioplastic ay nabubulok pa rin at nabubulok. Ang isa pang kalamangan ay, sa mga tuntunin ng mga gastos, ito ay mapagkumpitensya sa mga plastik na pinagmulan ng petrochemical.

Polyethylene furanoate (PEF) bioplastic

Ang polyethylene furanoate (PEF) ay isang bioplastic na maihahambing sa PET. Ito ay ginawa gamit ang 100% biological raw material at may mas mahusay na thermal at mechanical properties kaysa PET. Ang mga biopolymer ng PEF ay mainam para sa pag-iimpake ng mga soft drink, tubig, mga inuming may alkohol, mga katas ng prutas, mga produktong pagkain at hindi pagkain. Gayunpaman, mayroong isang malawak na hanay ng iba pang mga aplikasyon, tulad ng mga hibla at iba pang polymer tulad ng polyamide at polyester.

Sa paggawa ng PEF bioplastics, ang mga plant-based na asukal ay ginagawang mga materyales tulad ng furandicarboxylic acid (FDCA), na ginagamit sa paggawa ng mga polimer para sa industriya ng packaging.

Ang kawalan ng ganitong uri ng bioplastic ay kapareho ng anumang iba pang produksyon na nakasalalay sa plantasyon bilang input: kumpetisyon sa mga nakatanim na lugar.

Bioplastic ba ang solusyon?

Kahit na sila ay may potensyal na maging mas malinis na mga alternatibo sa kumbensyonal na plastik, ang mga bioplastics ay nagdudulot din ng mga epekto sa kapaligiran sa panahon ng kanilang produksyon at walang garantiya ng biodegradability o pag-recycle.

Bilang karagdagan sa pagpapatupad ng bioplastics, para sa isang lipunan na umunlad sa mga linya ng pagpapanatili, kinakailangan na muling pag-isipan ang pagkonsumo. Kasabay ng pag-unlad ng bioplastics, kinakailangan upang bawasan ang pagkonsumo, dagdagan ang muling paggamit at pag-recycle ng plastic. Ang mga pagkilos na ito ay naaayon sa ipinangangaral ng pabilog na ekonomiya.

Iba pang mga alternatibo tulad ng mas mahusay mga disenyo na nagbibigay-daan sa mas mahusay na pagganap ng plastic ay kailangan din. Ang mga aksyon na iminungkahi ng Ellen MacArthur Foundation natutugunan din nila ang ideya ng pabilog na pagbabalik ng plastik. Upang mas maunawaan ang temang ito, tingnan ang mga artikulo: "Bagong Plastics Economy: ang inisyatiba na muling nag-iisip sa hinaharap ng mga plastik" at "Ano ang Circular Economy?".

Itapon ng tama at magkaroon ng saloobing mamamayan

Upang mabawasan ang mga basurang plastik na natupok, ang unang hakbang ay ang pagsasanay ng malay na pagkonsumo, iyon ay, muling pag-isipan at bawasan ang pagkonsumo. Naisip mo na ba kung gaano karaming mga labis na plastik ang ginagamit natin araw-araw na maaaring iwasan?

Sa kabilang banda, kapag hindi posible na maiwasan ang pagkonsumo, ang solusyon ay piliin ang pagkonsumo bilang sustainable hangga't maaari at para sa muling paggamit at/o pag-recycle. Ngunit hindi lahat ay magagamit muli o maaaring i-recycle. Sa kasong ito, isagawa nang tama ang pagtatapon. Suriin kung aling mga collection point ang pinakamalapit sa iyong tahanan sa libreng search engine portal ng eCycle .

Ngunit tandaan: kahit na may tamang pagtatapon ay posible para sa plastic na makatakas sa kapaligiran, kaya ubusin nang may kamalayan.

Upang malaman kung paano bawasan ang iyong pagkonsumo ng mga plastik, tingnan ang artikulong: "Paano bawasan ang mga basurang plastik sa mundo? Tingnan ang mahahalagang tip".

Upang malaman kung paano magkonsumo nang mas napapanatiling, tingnan ang artikulong: "Ano ang napapanatiling pagkonsumo?". Gawing mas magaan ang iyong footprint.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found