Разложение пластика: есть ли выход из тупика?

Биоразлагаемые полимеры – альтернатива обычным пластикам За последние десять лет спрос на пластмассы в России увеличился больше, чем в 10 раз, причем более 30% полимерных материалов используется для производства упаковки, в том числе пластиковых пакетов. Мы активно используем пластиковые пакеты в нашей повседневной жизни, и порой забываем о том, что после применения они превращаются в полимерные отходы, опасные для окружающей среды. Известно, что требуется более 100 лет на естественное разложение пластика, в процессе которого выделяются токсичные вещества, нарушается газообмен в почве и воде. Исследованиями установлено, что разложение пластика опасно тем, что в контактирующие с ними среды (воздух, вода, почва) выделяются химические реагенты, негативно влияющие на организм человека и животных. Вредность указанных материалов в первую очередь зависит от выделяющегося мономера (стирол, фенол, формальдегид, хлорпрен, уретан и др.). Токсичными могут быть и вспомогательные компоненты (катализаторы, инициаторы, растворители, пластификаторы и т.п.), используемые при производстве полимерных материалов. Кроме этого, попадая в пищу животных, кусочки полимерных отходов (например, пакета) могут стать причиной их гибели. Как сделать процесс разложения полимерных отходов более безопасным для окружающей среды? В последнее десятилетие многие страны мира вводили ограничения и запреты на использование полимерной упаковки. В результате появились технологии создания более экологичной упаковки. И сегодня для производства безопасных пакетов, пленок и другой пластиковой продукции наиболее эффективным средством признаны биоразлагаемые материалы, точнее биоразлагаемые пластики или биополимеры. Экологичный подход: биополимеры для упаковки Почему биоразлагаемые материалы (биодеградируемые материалы, биопластики или биополимеры) являются наиболее экологичным средством для уничтожения полимерной упаковки? Дело в том, что их изготавливают из сырья растительного происхождения или биоразлагаемых продуктов нефтехимии, а также из смесей (блендов) первых и вторых. В течение короткого промежутка времени (до 6 месяцев) после помещения биоразлагаемой упаковки в компостные условия, она естественным образом «поедается» микроорганизмами, не нанося вреда окружающей среде. В результате разложения такой упаковки остается лишь гумус (перегной), вода и углекислый газ. Такой процесс называется «биодеградация». Таким образом, используя биополимеры, т.е. 100% биоразлагаемый (биодеградирующий) материал, можно не только получитьэкологичную упаковку, но и направить образующийся при разложении гумус на нужды сельского хозяйства. Для этого гумус можно получать в промышленных масштабах путем строительства заводов для промышленного компостинга, которые несравнимо экологичнее мусоросжигательных заводов. Тестирование полимеров на биоразлагаемость Как можно узнать, что полимерный материал - биоразлагаемый (биодеградирующий)? Биоразлагаемые полимеры (биополимеры, биопластики), как правило, сертифицируются международными регулирующими организациями на соответствие международным стандартам: EN 13432 (европейский), Green PLA (японский), ASTM D 6400 (американский). В процессе сертификации биопластики проходят многоэтапное тестирование на биодеградацию. Только успешные результаты на всех этапах позволяют признавать тестируемый полимер биодеградируемым, причислять его к группе биопластиков. Например, согласно стандарту EN 13432 биологическое разложение пластика (биодеградация) тестируется в стандартных компостных условиях в течение 180 дней. По результатам тестирования биопластики (в количестве не менее 90%) должны превратиться в углекислый газ, воду и гумус. Далее полученный компост просеивается через сито, сквозь ячейки которого могут проходить частицы размером не более 2 мм. Нормой считается, когда исходный биополимер оставляет после себя остаток не более 10%. При этом полученный компост не должен содержать токсичные элементы или тяжелые металлы. Как сделать биоразлагаемые пакеты? Прекрасным инструментом для производства экологичной упаковки (в частности, пакетов) могут стать биодеградируемые полимеры серии Ecovio® BASF (Германия). Ecovio® BASF – инновационный биополимер, биоразлагаемая альтернатива полиэтиленам, полипропилену и полистиролу с аналогичными физико-механическими и потребительскими свойствами. Биодеградируемые полимеры Ecovio® BASF представляют собой гранулы белого цвета: смесь PLA (полилактидная кислота, производится из возобновляемого растительного сырья, например, кукурузы) с биоразлагаемыми продуктами нефтехимии. Такой биополимер используется взамен обычного полиэтилена, полипропилена и полистирола, в основном, при производстве упаковки. Подходит для стандартных линий выдувной экструзии. Так, из него можно производить биоразлагающуюся пленку, биоразлагаемые мешки для мусора, пакеты и другую биоразлагаемую упаковку. При этом потребительские свойства конечного изделия (например, биоразлагаемого пакета) близки, а иногда даже превосходят свойства изделия из традиционных полимеров. Биополимер Ecovio® BASF в компостных условиях разлагается очень быстро: полная биодеградация упаковки из него происходит в срок от 45 дней до 6 месяцев. Биоразлагаемые полимеры или оксо-добавки? Что лучше? Помимо биоразлагаемых материалов существуют так называемые оксо-измельчающие добавки. Некоторые считают, что оксо-добавка – это биоразлагаемая добавка. Однако, это не так. Оксо-измельчающая добавка является катализатором, который в небольшом количестве (1-5%) добавляется в обычный полимер (полипропилен или полиэтилен). Такая добавка позволяет ускорить процесс измельчения целой упаковки (например, пакета) до мелких кусочков. Упаковка разрушается на полимерные кусочки в течение 1-2 лет, но сами кусочки, равно, как и обычный полимер, разлагаются в почве в течение очень длительного времени (более 100 лет). Другая большая проблема заключается в том, что так называемая «биоразлагаемая добавка» имеет в своем составе соли тяжелых металлов (кобальта, марганца, железа, цинка, меди, церия, никеля), которые после разрушения упаковки остаются в почве и воде. В отличие от продуктов, сделанных с применением оксо-добавок, биоразлагающаяся пленка, пакет или другая упаковка, изготовленные полностью из 100% биодеградирующего материала (не добавок!) полностью разрушается в компостных условиях в течение короткого времени (до 6 месяцев), в результате чего от биоупаковки из биодеградируемых полимеров не остается и следа. Таким образом, биоразлагаемый материал (биополимер) – это экологичный продукт, который не содержит солей тяжелых металлов. Кроме того, упаковку из биоразлагаемых полимеров возможно уничтожать с пользой для хозяйства: Вторично перерабатывать для производства новой биоразлагаемой упаковки; Перерабатывать в установках промышленного компостинга для получения ценного сельскохозяйственного сырья – перегноя/гумуса; Вместе с пищевыми и прочими органическими отходами использовать для промышленной выработки биогаза; Утилизировать на мусоросжигательных заводах. Учитывая указанные факты, можно считать, что 100% биодеградирующий полимер – это по-настоящему экологичный материал.