Окси-биоразградима пластмаса: екологичен проблем или решение?

Има противоречия относно използването на окси-биоразградима пластмаса. Разберете

окси-биоразградими

Окси-биоразградимата пластмаса е тази, която, когато получава про-разграждаща добавка, нейното раздробяване се ускорява от въздействието на кислород, светлина, температура и влажност. Биоразградимостта на материала поражда противоречия сред агентите на веригата. Но преди да влезете в този дебат, е необходимо да разберете повече за пластмасата, нейното въздействие и алтернативи.

Предимства и недостатъци на конвенционалната пластмаса

Пластмасата се оказа материал от голяма полза за човечеството. Ковкостта и способността за трансформация чрез използване на топлина, налягане или химични реакции дават пластични условия за използването му като суровина за най-различни видове предмети. Тъй като е лек, издръжлив, лесен за транспортиране, устойчив и гъвкав, той постепенно замества материали като керамика, дърво и стъкло в много области. Следователно пластмасата е важен елемент от гледна точка на удобството и в много отношения осигурява технологично развитие.

Но материалът не живее само от предимства. Суровината за пластмасите обикновено е нефт, невъзобновяем природен ресурс, чието мащабно извличане открива интензивен дебат за въздействието му върху околната среда. Днешният основен източник на енергия в света, петролът е причина за много войни и освен че е основен източник на доходи за много страни, той е свързан със съответните интереси в настоящия икономически модел.

От екологична гледна точка рисковете, свързани с петрола, са свързани с подкисляването на океана, глобалното затопляне, неговите процеси на извличане, разливи, замърсяване на въздуха и неправилно изхвърлените остатъци от пластмаса, които замърсяват сухоземната фауна и флора и океаните. Може би примерът с микропластика (малки пластмасови остатъци, които замърсяват океаните) е доказателството, че този набор от негативни външни ефекти трябва да се наблюдава много добре и че начините за ефективно справяне с проблема трябва да се подобрят и разработят.

С проблемите, които конвенционалната пластмаса може да определи и голямото търсене на много сектори от обществото за решения на този тип проблеми, започнаха да се появяват някои технологии, създадени за решаване или намаляване на щетите от този тип проблеми. Примерите са нишестена пластмаса, PLA пластмаса (известна също като компостируема пластмаса) и зелена пластмаса.

Кои са положителните и отрицателните точки на алтернативните пластмаси?

Подобно на конвенционалните, всеки вид алтернативна пластмаса има положителни и отрицателни точки. Нишестената пластмаса например има предимството, че произхожда от възобновяем източник, като е компостируема, биосъвместима с човешкото тяло и биоразградима; но той може лесно да бъде атакуван от бактерии (и следователно не изпълнява функцията си за защита на храната), той има по-високи икономически разходи и, точно защото е направен от зеленчуци, изисква обработваема земя, което отваря празнина за въпроси относно факта съревноваващи се в космоса със области, фокусирани върху производството на храни.

PLA пластмасата също е биоразградима, рециклируема, от възобновяем и компостируем източник (само при идеални условия), от друга страна, подобно на нишестената пластмаса, нейното производство може да бъде поставено под въпрос като аргумент, че се конкурира в космоса с производството на храна, а също така и по отношение на еквивалентните емисии на CO2, свързани с нейното разлагане, когато се случи в анаеробно състояние.

Зелената пластмаса от своя страна има физико-химични характеристики, подобни на тези на конвенционалната (на петролна основа) пластмаса, но нейното предимство се крие във факта, че произхожда от захарна тръстика, която при своето развитие улавя CO2. Друг положителен аспект е възможността за рециклиране, без ограничения за комбинацията му с други конвенционални пластмаси в процеса на рециклиране. Има обаче въпроси относно екологичните проблеми, които възникват от отпадъци, възникнали в резултат на неподходящо изхвърляне на материала, ситуация, подобна на тази при конвенционалните пластмаси. Неговият възобновяем произход, получен от зеленчукови култури, също предизвиква критики по отношение на възможната конкуренция със земеделска земя за хранителни цели, както и влиянието му за увеличаване на монокултурния режим.

Окси-биоразградима пластмаса

Друг продукт, който се появи на пазара с предложението да бъде по-малко вреден за околната среда, е окси-биоразградимата пластмаса. Често се срещат пазарните торбички или торбички за боклук, характеризирани като „окси-биоразградими“ или просто биоразградими торби. Присъстващ също в торбички за хляб, ръкавици, опаковки, бутилки, мехурчета и чаши, този вид пластмаса е наречена така, защото на теория тя претърпява два различни процеса на разграждане: химически и биологичен. За да може да се разгражда оксид, пластмасата трябва да се разгражда от кислород (процес, ускорен от появата на светлина и топлина - UV лъчи). И за да се счита за биоразградим, той трябва да бъде разграден от бактерии, които вършат работата по разлагането.

Това, което определя условието за разградимост на оксида (разграждане от кислород) на пластмасата, е използването на добавки, наречени про-разградители, обикновено метални соли на базата на елементи като кобалт (Co), желязо (Fe), манган (Mn) или никел (Ni). Те се добавят към конвенционалните съединения за производство на пластмаси, произведени от ресурси, взети от странични продукти от рафинирането на нефт (и които в този начален етап също функционират като улавящи CO2), като полиетилен (PE), полипропилен ( PP), полистирол (PS) и полиетилен терефталат (PET). По този начин добавките осигуряват фрагментационни свойства на пластмасите, което е предпоставка за биоразграждане.

Сертифициране на материали в Бразилия

В подкрепа на потребителите, които се интересуват от този тип продукти у нас, Бразилската асоциация на техническите стандарти (ABNT) определя условията за използването на екомаркировка за пластмасови добавки с окси-биоразградима функция. Това се прави чрез процедура, която установява изискванията, на които продуктите с добавки, които ускоряват разграждането на полиолефините в условия на излагане на околната среда, в процесите на компостиране или на депа, трябва да отговарят, за да получат лиценза за използване на ABNT Mark of Качество на околната среда. Този стандарт определя процеса на окси-биоразграждане като "разграждането, идентифицирано като резултат от окислителни и клетъчно-медиирани явления, едновременно или последователно"и установява критериите за такова сертифициране, определящи, че пластмасовият материал е в съответствие със стандарта ABNT PE-308.01 от април 2014 г. и който се основава на американския стандарт ASTM D6954-04.

Оксибиоразградим

Критични перспективи за оксо-биоразградими

Франсиско Грациано

Някои мнения са скептични относно реалната способност на такива материали да бъдат ефективни и разградими при всякакви условия, когато са разпръснати в околната среда - което може да бъде определено като екологичен риск. Сред тях е този на Франсиско Грациано, агроном, магистър по аграрна икономика и бивш секретар на околната среда на щата Сао Пауло. Той заявява, че е грешка да се избере консумацията на окси-биоразградими материали и поставя под съмнение рисковете от фрагментация на съединението до частици, невидими с невъоръжено око и от емисии на парникови газове, свързани с разграждането, в допълнение към замърсяването на почвата с метали и други съединения:

„Технологията позволява на пластмасата да се разпада на малки частици, докато изчезне с просто око, но все още присъства в природата, сега прикрита от малкия си размер. Със сериозен утежняващ фактор. Когато бъде атакуван от действието на микроорганизми, той ще отдели, освен парникови газове, като CO2 и метан, тежки метали и други съединения, които не присъстват в обикновената пластмаса. Пигментите за боя, използвани върху етикетите, също ще се смесват с почвата ”.

Академични изследвания

Академичните изследвания описват ситуации, при които окси-биоразградими пластмасови предмети не са успели да преминат напълно процеса на окси-биоразграждане. Тестовете са проведени при различни условия, пораждайки подозрения за цялостното изменение на структурата на полимерите, за необратимата загуба на свойства и за интегралното разграждане, причинено от естествената биологична активност. Сред изследванията е възможно да се споменат тези, проведени от Университета в Сао Пауло (Фотодеградация и фотостабилизация на смеси и полимерни композити), от Федералния университет в Санта Мария (Деградация на конвенционални и окси-биоразградими найлонови торбички), от израелския университет Бен-Гурион до Негуев ( Нови перспективи в пластичното биоразграждане) и от Faculdade Assis Gurcazs,чиято цел е да се докаже замърсяване на почвата от тежки метали, което не се е случило, въпреки че има бележки, поставящи под въпрос ефективната способност за разграждане на материалите (проверка на наличието на тежки метали като олово и живак в отпадъци от оксибиоразградими найлонови торбички) .

От друга страна, проучвания, проведени от Джералд Скот, когато той е почетен професор по химия и полимерни науки в Университета в Астън, Великобритания, председател на британския комитет на Института за стандарти за биоразградимост на пластмасите и научния съвет на Асоциацията на оксибиоразградимите пластмаси - следователно, важна фигура в темата за биоразградимостта на пластмасите - защитава оксибиоразградимите. Той уточнява в статия за окси-биоразградими пластмаси, написана за списание Bioplastics 06/09, че окси-биоразградимата пластмаса обикновено не е предназначена за търговска употреба за компостиране, нито е предназначена за анаеробно разлагане или за деградация на депа. За Скот оксибиоразграждащата се пластмаса не е предназначена само за фрагментиране - тя е предназначена за пълно биоасимилиране от естествени микроорганизми в по-дълъг период от времето за компостиране (180 дни), но за по-кратък период от този за естествените отпадъци , като листа и клони (десет години или повече) и много по-къси, отколкото при обикновените пластмаси (много десетилетия). Според академика, всички пластмаси в крайна сметка ще станат крехки, ще се фрагментират и ще бъдат биоасимилирани, но разликата с окси-биоразградимата технология е скоростта на процеса, която се ускорява в нея.

Международни институции

Съветът по биопластика на Дружеството за индустриални пластмаси (SPI) декларира в специфичен документ, в който разкрива позицията си относно проградиращите добавки („Документ за позицията относно разградимите добавки“), че твърденията за безопасността при използването на окси-биоразградими материали са , в буквален превод, невалидни и подвеждащи, тъй като те не са подкрепени от научни доказателства, които не отговарят на приетите понастоящем стандарти.

Съветът също така казва, че данните, свързани с пълната минерализация, направена от бактерии, не са били публикувани и че основният ефект от оксибиодеградацията е фрагментация (окислено разграждане), а не биоразграждане, което неправилно характеризира процеса на оксибиодеградация. В заключението си:

"Позицията на отдела за биопластика SPI е, че всяка претенция, особено претенции за потребители, трябва да бъде подкрепена с научни доказателства, основаващи се на добре установени спецификации и стандарти. В случая на" добавки "проблемът се крие в" претендиране за биоразграждане ", когато няма доказателства в подкрепянето на тези твърдения или доказателство за биоразградимост съгласно спецификации, приети от независими трети страни, позволявайки на собственика на марката, търговеца на дребно или в крайна сметка на потребителя да реши какво счита за „биоразградим“ продукт е рисковано, тъй като тъй като това може да доведе до различни дефиниции, които биха довели само до допълнително объркване на потребителите. С нарастващото предлагане на биоразградими и компостируеми продукти,заедно с дебата за управление на отпадъците, предназначени за депа, задължението на индустрията е да предостави ясни и обосновани научни сертификати от независими агенти, които гарантират на заинтересованите страни, че предлаганите продукти отговарят на техните изисквания за обезвреждане в края на техния полезен живот и предлагат реална стойност по предназначение. "

Европейската асоциация на рециклиращите пластмаси (EuPR) от своя страна отдавна заема позиция по отношение на окисляемите добавки, които според нейното тълкуване имат потенциал да причинят повече вреда на околната среда, отколкото ползи. Организацията също така казва, че е обществена грешка да се вярва в биоразградимостта на тези материали, тъй като окисляемите добавки ще се окажат само на фрагменти. Освен това той казва, че е лоша услуга да се отклони общественото внимание от рециклирането - което е достигнало сегашните темпове след много усилия на индустрията, властите и гражданското общество - което кара населението да мисли, че отпадъците ще се разграждат сами.

Рециклиране

В статия за полимерите, публикувана в Scielo Brasil, Хосе Карлос Пинто, професор в борда на програмата за химическо инженерство в COPPE, във Федералния университет в Рио де Жанейро, поставя под въпрос, по отношение на пластмасите, убеждението, че екологично чистото трябва да бъде биоразградимо . Той посочва неотложността на схващането, че ако пластмасовият материал се разгради по начина, по който се случва с органични храни и отпадъци, резултатът от разграждането (например метан и въглероден диоксид) ще попадне в атмосферата и във водоносните хоризонти, допринасяйки за глобалното затопляне и влошаването на качеството на водата и почвата. Той вярва в преодоляване на замърсяването, генерирано от материала, чрез екологично образование и корекция на политиките за отпадъци и събиране на отпадъци.Той също така описва, че фактът, че пластмасите не се разграждат лесно, се характеризира с диференциал, който им дава възможност за многократна повторна употреба, тяхната рециклируемост, определящ фактор за огромния потенциал за допринасяне за намаляване на потреблението на суровини, енергия и рационализация използване на наличните природни ресурси. Хосе Карлос Пинто разглежда факта, че пластмасите предлагат уникална технологична възможност за почистване на атмосферата и намаляване на нетните въглеродни емисии в света, тъй като те фиксират въглерода в твърдо състояние. Той е симпатичен на зелената пластмаса, защото свързва използването на етанол при производството на пластмаси (производство на зелен полиетилен, полипропилен или PET) с консумацията на слънчева светлина от растенията при улавяне на въглероден диоксид от атмосферата и генериране на твърд материал,позволявайки почистване на земната атмосфера. Поради това той разглежда „манията“ за биоразградимостта на пластмасите като просто дезинформация, като посочва, че решението на проблема с пластмасовите отпадъци е програма за селективно събиране и рециклиране.

Бразилската асоциация на пластмасовата индустрия (Abiplast) има ясна позиция по отношение на про-разграждащите се добавки, включени в пластмасовите материали. Предприятието счита, че деградацията в околната среда не е адекватно решение за управление на отпадъците, поради което не препоръчва използването на пластмасови материали с проградиращи добавки при производството на торбички и торбички, както и на други пластмасови изделия. , с обещанието, че ще бъдат екологични. По отношение на окси-биоразградимите материали, Abiplast изброява някои изследвания, включително тези, проведени от Калифорнийския държавен университет в партньорство с Chico Research Foundation (2007) и други, проведени от изследователи от Индия (Център за пожарна, околна среда и експлозивна безопасност и Център за полимерни науки и инженеринг,Индийски технологичен институт) и Швеция (Департамент по полимерни технологии, Кралският технологичен институт), публикувани от Американското химическо общество:

„И в двете проучвания се прави важно съображение относно рециклирането на пластмасови материали, смесени с пластмасови отпадъци, съдържащи про-разградители, които правят рециклираните материали по-податливи на влошаване на околната среда, въпреки че теоретично е възможно да се забави началото на разграждането с помощта на подходящи антиоксиданти. , но има трудност при изчисляването на идеалното количество необходими антиоксиданти. В този случай проградиращите добавки оказват значително влияние върху рециклирането на пластмасови материали след консумация, тъй като те компрометират механичните свойства на пластмасовия материал, като по този начин намаляват полезния живот на пластмасовите продукти.Тези проучвания също така разглеждат невъзможността да се предвиди продължителността на времето, през което фрагментите от пластмасов материал ще продължат да съществуват в околната среда и потенциалното вредно въздействие на тях върху околната среда. Тези изследвания също така разглеждат невъзможността да се предвиди продължителността на времето, през което фрагментите от пластмасов материал ще продължат да съществуват в околната среда и потенциалното им вредно въздействие върху околната среда. "

Без добавки

Изображение: Abiplast

Abiplast твърди, че чистото и просто биоразграждане не е включено в Националната политика за твърдите отпадъци (PNRS), а има смисъл само да се извършва в инсталации за компостиране или в анаеробни дигестери, в противен случай това води до загуба на природни ресурси, енергия и вода, също допринася за дисбаланса на парниковия ефект и последващото глобално затопляне. Институцията разбира, че най-ефективното решение за третиране на пластмасови отпадъци след консумация се среща в ефективни програми за селективно събиране, включващи обучение на потребителите, интеграция и ангажираност на общината, колекционери, рециклиращи кооперации и индустрията за трансформиране на тези отпадъци в нови пластмасови изделия с качество, спазвайки принципа на споделена отговорност, в съответствие със закон 12.305 / 2010.

Доклад, публикуван от Transfercenter fur Kunststofftechnik (TCKT) в Австрия, организация, която може да бъде класифицирана като център за трансфер на технологии в пластмасите, описва резултатите от проучване, поръчано от една от компаниите, които произвеждат проградиращи добавки. Изследването ще има за цел да оцени ефекта, ако има такъв, върху продукти, произведени на базата на рециклиран окси-биоразградим пластмасов материал (с про-разграждащи се добавки), по-специално по-плътни пластмасови съединения, предназначени за използване на открито, като пластмасово дърво, градински мебели , общински и указателни табели, тъй като колкото по-дебели са произведените материали (за разлика от използването под формата на филми, използвани в найлонови торбички), толкова по-трудно е проникването на кислород в тялото на пластмасовата конструкция,следователно по-малко податливи на окисляване. Резултатите от проучването не показват значителни разлики, според автора, сравнително между продукти, произведени от рециклирана окси-биоразградима пластмаса и рециклирана пластмаса без добавки. В изявление по отношение на проучването Франсиско Морчило, ръководител на публичните и индустриални дела в Британската федерация на пластмасите (GMP), публикувано в специализираното превозно средство Plastic News Europe, разкрива набор от съображения, които подчертават факта, че експериментът е проведен върху материали рециклирани материали, съдържащи окси-биоразградими продукти, предназначени за специфична употреба в предмети с дебела структура за излагане на открито,показвайки загриженост, че структурата на Обединеното кралство и европейската индустрия за рециклиране на пластмаси не гарантира необходимата сигурност, че рециклираният материал (добавен с про-разградители) ще се използва само в такива продукти. Той също така отбеляза в публикацията, че окси-биоразградимите пластмаси няма да се разграждат в продължение на две или пет години и че това време би било достатъчно, за да могат такива материали да намерят своето място в околната среда, която включва океани и реки, като също така отбелязва опасността, че разградимите продукти от това природата би могла да предложи, по начин, който дори насърчава производството на боклук.Той също така отбеляза в публикацията, че окси-биоразградимите пластмаси няма да се разграждат в продължение на две или пет години и че това време ще бъде достатъчно, за да могат такива материали да намерят своето място в околната среда, която включва океани и реки, като също така отбелязва опасността, че разградимите продукти от това природата би могла да предложи, по начин, който дори насърчава производството на боклук.Той също така отбеляза в публикацията, че окси-биоразградимите пластмаси няма да се разграждат в продължение на две или пет години и че това време ще бъде достатъчно, за да могат такива материали да намерят своето място в околната среда, която включва океани и реки, като също така отбелязва опасността, че разградимите продукти от това природата би могла да предложи, по начин, който дори насърчава производството на боклук.

Позиция на производителите на про-разграждащи се добавки

Според Асоциацията на окси-биоразградимите пластмаси (OPA), окси-биоразградимата пластмаса е конвенционална пластмаса, към която се добавят малки количества соли. Организацията казва, че тези соли не са тежки метали и че в края на полезния живот на продукта солите катализират естествения процес на разграждане в присъствието на кислород - посочвайки, че това не се случва в дълбоките слоеве на депата. Всичко това определя молекулярното разграждане на полиолефините в непрекъснат процес, докато материалът не бъде биоразграден до нищо повече от CO2, вода и хумус, без да остават фрагменти от петрополимери в почвата. Тоест, докато материалът вече не се характеризира като пластмаса, превръщайки се в биоразградим материал.

OPA обосновава необходимостта от оксо-биоразградими пластмаси поради притока на хиляди тонове пластмасови отпадъци ежедневно по целия свят и неговата устойчивост в продължение на десетилетия, без да е възможно ефективно събиране на цялата пластмаса за рециклиране или други форми. отговорно изхвърляне.

По отношение на въпроса, свързан с действителното биоразграждане на материала, а не с неговата проста фрагментация, OPA посочва, че окси-биоразградимата технология превръща пластмасовите продукти в биоразградими материали в края на техния полезен живот, като това става чрез окисляване (чрез излагане на кислород). Предприятието отхвърля всякакви твърдения, които пораждат съмнения относно този факт и приписва определени въпроси на неспециализирани учени относно окси-биоразградимите технологии и на злонамерени лица, заинтересовани от разпространението на дезинформацията в полза на пазарните предимства за продуктите от интерес. OPA заявява, че окси-биоразградимата пластмаса се разгражда и биоразгражда в открита среда по същия начин като отпадъците от природата, само че това се случва само по-бързо. Дори повече:прави това, без да оставя токсични отпадъци или пластмасови фрагменти след себе си. За организацията, ако окси-биоразградимата пластмаса просто е фрагментирана, без биоразграждане, Европейският комитет по стандартизация (CEN) не би определил оксидируемостта като "разграждане, произтичащо от оксидативни и клетъчно-медиирани явления, едновременно или последователно" и американските организации за стандартизация, Британците и французите не биха включили тестове за биоразградимост на ASTM D6954, BS8472 и ACT51-808.и американски, британски и френски стандартизационни организации не биха включили тестове за биоразградимост на ASTM D6954, BS8472 и ACT51-808.и американски, британски и френски стандартизационни организации не биха включили тестове за биоразградимост на ASTM D6954, BS8472 и ACT51-808.

Асоциацията категорично заявява, че едно от предимствата на окси-биоразградимата пластмаса е нейната рециклируемост като част от нормалния поток от пластмасови отпадъци. Той обаче информира, че не се разгражда бързо при компостиране при ниски температури и следователно не преминава тестовете в EN13432 в определената времева скала, въпреки че е подходящ за компостиране в съда при най-високите температури, изисквани от разпоредбите на Европейската общност .

Според институцията, когато се изхвърлят на сметища, оксибиоразградимите пластмаси се фрагментират и разграждат само частично под формата на CO2 и вода в частите на депото, където присъства кислород, но в по-дълбоките части на депото няма да настъпи разграждане, при липса на кислород.

По отношение на наличието на тежки метали в състава му, информираната позиция е, че той съдържа метални соли, микроелементи, дори необходими в човешката диета, които не бива да се бъркат с токсични тежки метали, като олово, живак, кадмий и хром.

OPA декларира, че такива материали произхождат от страничен продукт от нефт или природен газ и че те признават факта, че тези ресурси са ограничени, но подчертават, че страничният продукт възниква, защото светът се нуждае от горива и че такъв страничен продукт ще възникне, когато се използва или не за производство на пластмаси. Те подчертават възможността за използване на разграждащи се добавки в пластмаси от полиетиленов тип, получени от захарна тръстика (технология, разработена в Бразилия).

И накрая, субектът изтъква като предимство на кислородоразградимия продукт възможността да бъде програмиран за разграждане във всеки необходим времеви мащаб. Те твърдят, че средният експлоатационен живот на транспортната чанта обикновено е проектиран за около 18 месеца (за да се даде възможност за разпространение, съхранение и повторна употреба), но са възможни по-кратки или по-дълги периоди и че през това време торбите могат да бъдат повторно използвани за покупки или за използване като подплата на кутии за отпадъци, наред с други аспекти. Те твърдят, че топлината и светлината ускоряват процеса на разграждане, макар и да не са от съществено значение. Ако се изхвърли в околната среда в края на полезния си живот, материалът ще се разгради и биоразгради много по-бързо от обикновената пластмаса.OPA заявява, че времевата скала за абиотичната фаза може да се предскаже чрез лабораторни тестове, но че не е необходимо или възможно да се предскаже времето за последващо биоразграждане.

Предпазен принцип

С всички аргументи, изброени в тази статия, ние вярваме, че допринасяме за по-голямото размишление на потребителя относно решенията му относно практиките на консумация, които могат да включват използването на оксо-биоразградими материали или не. По отношение на окси-биоразградимите и всякакви други възможности за консумация, свързани с различните видове пластмасови материали, винаги е важно да се вземат предвид: дали суровините са от възобновяем произход или не, тяхната въглеродна интензивност, ако има компромис на земеделските площи за отглеждането на хранителен материал, неговият принос за генерирането на отпадъци и кръговата икономика, неговият замърсяващ потенциал, ако избягва или намалява замърсяването и емисиите на газове, които засилват парниковия ефект, който допринася за климатичните дисбаланси. Следователно винаги е важно да се ангажирате с принципа на предпазливостта.

Потреблението е една от най-поразителните форми на нашето индивидуално изразяване в рамките на настоящия модел на нашето общество. Нашите практики на потребление определят важни социални и екологични въздействия, ефектите от които можем да разберем като външни ефекти, последици, присъщи на решенията, които взимаме и чиято отговорност, етично, е изцяло наша.


Original text