Bioparçalana bilən plastiklər bioloji əsaslı və ya qalıq yanacaq əsaslı ola bilər. Son illərdə plastik çirklənmə problemini həll etmək üçün, xüsusən də təbii şəraitdə onların pisləşməsi üçün lazım olan vaxtı qıs altmağa çalışaraq yeni plastik növləri istehsal edilmişdir. Bununla belə, hazırkı bioloji parçalana bilən plastiklərin heç də hamısı bu məqsədə nail ola bilməyib.
bioloji parçalana bilən plastiklərin tərifi
Bioparçalana bilən plastiklər ağlabatan müddət ərzində su və karbon dioksid kimi təbii son məhsullar istehsal etmək üçün mikrobların təsiri ilə parçalana bilən plastiklərdir. Parçalanma üçün lazım olan vaxt tamamilə materialdan, temperatur və rütubət kimi ətraf mühit şəraitindən və Bioloji parçalana bilən Məhsullar İnstitutuna (BPI səh. 2) uyğun olaraq parçalanma yerindən asılıdır.
Kompostula bilən plastiklər sürətlə bioloji parçalanan və metallarla çirklənməmiş humusa çevrilən plastiklərdir. Bütün bioloji parçalana bilən plastiklər kompost edilə bilməz; yalnız bəziləri.
Materiallar quruda bioloji parçalana bilən və kompostlana bilən adlandırılmaq üçün ASTM D6400 və ya D6868 Spesifikasiyalarına cavab verməlidir və dəniz mühitləri üçün ASTM D7081 spesifikasiyalarına cavab verməlidir. ASTM dünya üzrə məhsul standartları qrupudur.
Bioəsaslı Polyster Plastiklər
Bitkilərdən əldə edilən plastiklərə bioəsaslı plastiklər deyilir. Bunların hamısı bioloji parçalana bilməz; məsələn, davamlı olmaq üçün hazırlanmış bio-əsaslı PET şüşələr var. Bioloji parçalanan bioəsaslı plastiklər iki materialdan hazırlanır: biokütlə və bitkilərdən əldə edilən polyesterlər. İki növ bioəsaslı polyesterlər var: polilaktid turşusu (PLA) və polihidroksialkanoat (PHA).
Polihidroksialkanoat (PHA)
PHA təbii olaraq bakteriyalar və Genetik Modifikasiya edilmiş Orqanizmlər (GMO) bitkiləri tərəfindən istehsal olunur, lakin qida tullantılarından istehsalı sınamaq planları var. Polihidroksibutirat və ya PHB də geniş istifadə olunan bir növ PHA-dır. PHA-ların hazırlanması bahalıdır, çünki bakteriyalardan yalnız məhdud miqdarda istehsal edilə bilər.
- İstifadələri:PHA-lar qida sarğıları, fincanlar, boşqablar, kağız və karton üçün örtük kimi istifadə olunur və 'bir çox tibbi məqsədlər üçün, o cümlədən dərmanlar üçün tikişlər, cunalar və örtüklər' Bu barədə Sənaye və Təhsil üzrə Əməkdaşlıq Mərkəzinin (CIEC hesabatı) hesabatında deyilir. O, hazırda istifadə olunan PE, PS, PVC və PET kimi əsas qalıq yanacaq əsaslı plastik növlərinin əksəriyyətini əvəz edə bilər və Bio Based Press qeyd edir.
- PHA-qarışıqlı nişasta/selüloz plastikləri: Bəzi plastik əşyalar, su butulkalarında olduğu kimi, Bio Based Press qeydlərində olduğu kimi tamamilə PHA-dan hazırlanır. Bununla belə, PHA istehsalı bahalı olduğundan, onu daha qənaətli etmək üçün nişasta və sellüloza da qarışdırılır. Bu Dartmouth Lisansüstü Elm Jurnalına (DUJS) görə parçalanma sürətini yaxşılaşdırmaq kimi əlavə üstünlüyə malikdir.
- Biodeqradasiya: Mikrob və göbələklərlə zəngin olan mühitlərdə, xüsusən də torpaqda tamamilə kompostlana bilir. Bu mikroblar fermentlərin köməyi ilə PHA-nı parçalayır. Deqradasiya üçün lazım olan vaxt ətraf mühitdəki mikrobların konsentrasiyasından asılıdır.
- Bio Based Press-ə görə PHA-nın həyətyanı sahədə parçalanması iki ay çəkir.
- CalRecycle əlavə edir ki, altı aydan sonra 50%-dən az parçalanan dəniz sularında parçalanma sürəti daha yavaş olur (səh. 6). PHA altı ay ərzində 30% parçalanma göstərərək ASTM D7081 testindən keçdi (səh. 7).
Polilaktid turşusu (PLA)
DUJS izah edir ki, PLA bakteriyalar tərəfindən fermentasiya yolu ilə əldə edilən termoplastikdir. PLA əslində bir çox laktik turşu molekulunun uzun zənciridir. Laktik turşu istehsal etmək üçün çox ucuz vasitələr olduğundan, onları yalnız polimerləşdirmək və ya birləşdirmək lazımdır. Buna görə də PLA, PHA-dan daha ucuzdur. Bununla belə, PLA kövrəkdir və onun tətbiqi PHA-dan daha məhduddur. İstehsalçılar bu problemi aşqarlar və ya polimerlər daxil etməklə həll edirlər.
- İstifadə: Ərzaq çantaları, qida qabları, butulkalar, stəkanlar və boşqablarda hazırlanır. Turşuların iştirakı ilə yaxşı parçalandığından, CIEC hesabatında qeyd olunur ki, 90 gündən sonra həll olunan tibbi tikişlər və lövhələr kimi bəzi tibbi tətbiqlərdə istifadə olunur. O, həmçinin obyektlərin 3D çapında istifadə olunur.
- PLA və polimer qarışıqları: PHA həmçinin DUJS-ə uyğun olaraq keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün bərpa olunan mənbələrdən alınan polimerlərlə qarışdırıla bilər.
- Biodeqradasiya: PLA həyətdə asanlıqla kompostlana bilməz, çünki bu mühitdə lazım olan temperatur və su səviyyələri mövcud deyil.
- PLA torpaqda deqradasiyaya uğraması altı-12 ay çəkə bilər.
- PLA-nın kommersiya obyektlərində pisləşməsi üç- altı ay çəkir, World Centric qeyd edir.
- Oksigenin iştirakı ilə parçalanma baş verdikdə son məhsullar karbon dioksid və sudur.
- Əgər oksigensiz poliqonlarda PLA deqradasiyası baş verərsə, o, ətraf mühit üçün Amerika Kimya Cəmiyyətinin buraxdığı karbon qazından 20 dəfə çox zərərli olan metan qazı çıxarır (səh. 2).
- PLA ASTM D7081 testindən keçmədi, çünki CalRecycle-a əsasən altı aydan sonra dəniz sularında yalnız 3% parçalandı (səh. 7).
PLA torpaqda və ya dəniz suyunda tez parçalanmadığından, zibilləndikdə bu problemə çevrilə bilər.
Biokütlə əsaslı bioloji parçalana bilən plastiklər
Biokütlə əsaslı plastiklər məhsul qalıqlarından alınan nişasta və sellülozadan, eləcə də ağacların ağacından hazırlanır.
Sellüloza Asetat
Sellüloza asetat (CA) bitkinin hər bir hissəsində olan sellülozadan əldə edilən sintetik məhsuldur. 2018-ci il elmi nəşrinə görə hazırda pambıq, ağac və məhsul tullantılarından sellüloza istifadə olunur. Bundan qəliblənmiş bərk plastiklər, siqaret filtrləri, örtüklər, fotofilmlər və filtrlər yaratmaq üçün istifadə edilə bilər. Selofan selülozdan istehsal olunan bioloji parçalana bilən bir filmdir. Phys.org-a görə, tullantı məhsullarından və ağac materialından suya davamlı və bioloji parçalana bilən yeni plastik filmlər tapmaq üçün yeni araşdırmalar davam edir.
Biodegradability: Tədqiqatlar göstərir ki, CA təbiətdə 18 aydan sonra pisləşir və çəkisinin 70%-i qədər azalır.
Nişasta
2017-ci il araşdırması qeyd edir ki, nişasta termoplastik istehsal etmək üçün istilik, su və plastikləşdiricilərlə müalicə olunur. Gücünü artırmaq üçün digər materiallardan hazırlanmış doldurucularla birləşdirilir. Nişastanın əsas mənbələri qarğıdalı, buğda, kartof və manokdur. Bu plastik qablaşdırmada, çantalarda və kənd təsərrüfatı malç filmlərində, qab-qacaq, çiçək qablarında istifadə olunur və qablaşdırma və istehlak mallarının istehsalı üçün qəliblənir. Qida Qablaşdırma Forumuna görə polistirol (PS) üçün alternativ olaraq görülür. 2017-ci il Fizika hesabatında qeyd olunur ki, bioəsaslı və ənənəvi plastiklərə nişasta əlavə edilir ki, onları daha bioloji parçalana bilir.
Biodegradability: Nişasta əsaslı plastiklər kompostlana bilər və ya yalnız bioloji parçalana bilər. Kompostlana bilən variantların sənaye obyektlərində parçalanması 90 gün, bioloji parçalana bilənlərin isə 46%-nin deqradasiyası üçün 100 gün, tam məhv olması üçün isə iki ilə qədər vaxt lazımdır.
Fossil yanacaq əsaslı bioloji parçalana bilən plastiklər
Bioplastika Bələdçisinə əsasən, bioloji parçalana bilən bir neçə yeni qalıq yanacaq plastikləri var. Ən çox yayılmış olanlar Polibutilen süksinat (PBS), Polikaprolakton (PCL), Polibutirat adipat tereftalat (PBAT) və Polivinil spirtidir (PVOH/PVA).
- PBATqalıq yanacaq törəmələrindən əldə edilən və bəzən nişasta ilə birlikdə istifadə edilən polimerdir. Bu polimeri bərpa olunan mənbələrdən istehsal etmək üçün səylər davam edir. Bioplastika təlimatı onu LDPE və HDPE əvəzedicisi kimi görür. Zibil torbaları, bükmə plyonkaları, birdəfəlik qablaşdırma və qab-qacaq (stəkan, qab-qacaq və s.) hazırlamaq üçün istifadə olunur. O, təkcə bioloji parçalana bilən deyil, həm də kompost edilə biləndir.
- PCL tibbi tətbiqdə (tikişlər və liflər) səth örtükləri, ayaqqabılar və dərilər üçün yapışdırıcılar, ayaqqabılar üçün bərkidicilər və bərkidicilər kimi kompostlana bilən çantaların hazırlanmasında istifadə edilən sintetik polyesterdir. ortopedik şinlər. Bu plastik mayalar tərəfindən parçalana bilər. Bu materialdan hazırlanan plyonkaların 90%-dən çoxu, köpükün isə 40%-i 15 günə xarab ola bilər.
- PBS qalıq yanacaqlardan istehsal olunan qatrandır və ya Succinity-ə əsasən bioəsaslı da ola bilər (səh. 1, 5). Keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün digər bioəsaslı polimerlər və ya jüt kimi liflərlə birləşdirilə bilər. PBS qida qabları, xidmət qabları, kənd təsərrüfatı malç təbəqələri, bitki qabları, uşaq bezləri kimi gigiyena məhsulları və balıqçılıq torları hazırlamaq üçün istifadə olunur.
- PVOH LDPE və HDPE-ni əvəz edə biləcək qablaşdırma filmləri hazırlamaq üçün istifadə oluna bilən qatrandır. Qida Qablaşdırma Forumuna görə onun digər mühüm tətbiqləri kağız və karton istehsalı üçün örtüklər və əlavələrdir.
Hər dörd qalıq yanacaq əsaslı plastik InnProBio-ya uyğun olaraq üç ay ərzində sənaye kompostlamasında, həyətyanı kompostlamada bir il ərzində və torpaq/poliqonlarda bir-iki ilə biodegrade olur (səh. 4).
Təkrar emal və kompostlama
Ətraf Mühitin Mühafizəsi Agentliyi (EPA) xəbərdarlıq edir ki, həyat dövrünün sonunda onları müalicə etmək üçün müxtəlif bioloji parçalana bilən plastiklərin xüsusiyyətləri yadda saxlanılmalıdır.
- EPA izah edir ki, müxtəlif materiallardan hazırlandıqları üçün adi plastikləri təkrar emal edən qutulara bioloji parçalana bilən plastiklər əlavə edilməməlidir. Bu həm bioəsaslı, həm də qalıq yanacaq növləri üçün doğrudur.
- Plastiklər bioloji parçalana bilən və kompostlana bilən kimi qeyd olunsa da, onların bir çoxu yalnız kommersiya kompostlama obyektlərində mövcud olan şəraitdə pisləşə bilər; ən yaxın kompost zavodu haqqında məlumat üçün yerli təkrar emal agentlikləri ilə əlaqə saxlayın. 2017-ci ildə ABŞ-da cəmi 200 belə obyekt var idi, ona görə də bu tip mərkəzləri artırmaq lazımdır.
- Kompost qutularına əlavə etməzdən əvvəl məhsul təlimatlarına əməl etməklə kisələrin evdə kompost edilə biləcəyini təsdiq edin.
- Bioloji parçalana bilən plastiklərdən materialın bərpası imkanların olmaması səbəbindən təkrar emal yolu ilə mümkün deyil.
Bioəsaslı və bioloji parçalana bilən plastiklərdən faydalanmaq üçün səmərəli seqreqasiya, toplama və deqradasiya lazımdır. Onun olmadığı halda, bioloji parçalana bilən plastiklərin çoxu zibilliklərə düşür.
bioloji parçalana bilən plastiklərin gələcəyi
Plastiklərin bioloji parçalana bilən təbiəti, düzgün şəkildə utilizasiya edilmədikdə plastik çirklənmə problemini həll edə bilməz. Həm də istehlakçı davranışının adi qalıq yanacaq plastiklərindən bioloji parçalana bilən plastiklərə dəyişməsindən faydalanmaq üçün istehlakın azaldılmasına və ya plastikin təkrar emalına diqqətini saxlamaq hələ də lazımdır.
