ביו פלסטיקה: סוגי ביו-פולימרים ויישומים

הוכח כי הביו-פלסטיק, או הביו-פולימר, הוא החלופה של העתיד, אך יש לו גם חסרונות. מבין

ביו פלסטיק

ביו-פלסטיקה, או ביו-פולימרים, אינם רק פלסטיק מתכלה וניתן לקומפוסט המיוצרים מחומרים טבעיים. השם "ביו-פלסטיק" מתייחס גם לפלסטיקה המיוצרת ממקורות שאינם מתחדשים, כגון נפט, אך מתכלים ביולוגית, ופלסטיק המיוצר ממקורות מתחדשים, כגון צמחים, אך אינם מתכלים.

  • דע את סוגי הפלסטיק

עם זאת, בחשבון שכמעט כל הפלסטיק שמייצרת האנושות עדיין קיים וכי בכל שנה כשליש מהפלסטיק המיוצר מזהם ישירות את הארץ, את האוקיאנוס ונכנס לשרשרת המזון, הוכחו אלטרנטיבה להתפתחות האנושות.

  • להבין את ההשפעה הסביבתית של פסולת פלסטיק על שרשרת המזון

סוגי ביו פלסטיק

ביו פלסטיק פוליאמיד (PA)

פוליאמיד (PA) הוא ביו פלסטיק המיוצר מביומסה, אך ניתן לייצר אותו גם על בסיס שמן. היתרון של ביו-פוליאמיד הוא שהוא עשוי ממקורות מתחדשים וניתן לייצר אותו משמן קיק.

עם זאת, פוליאמיד, המכונה גם ניילון , קיים מאוד בבדים לבוש, אביזרים וריפודים, אינו מתכלה, אפילו בגרסתו המיוצרת מביומסה.

  • מה ההשפעה הסביבתית של ייצור בגדים? להבין ולגלות חלופות

ניתן לייצר ביו-פלסטיק פוליאמיד גם משמן קיק, אך חסרון הוא השימוש הקרקעי הנמוך בו, הדורש משטח גדול יחסית לייצור הכמות הדרושה של חומר גלם (שיכול להתחרות במרחב לייצור של אוכל).

  • שמן קיק: כיצד להשתמש בו ומה היתרונות שלו

בעיה נוספת היא שהניילון עדיין לא ניתן למיחזור.

פולי-בוטילן טרפתלט אדיפאט (PBAT)

אדיפאט פולי-בוטילן-טרפתלט, המכונה גם "פולי-בוראט", הוא אחד מסוגי הביו-פלסטיקה המיוצרים משמן, אך הוא מתכלה ומתכלה. תכונותיו מאפשרות לפוליאוריטן להחליף פוליאתילן בצפיפות נמוכה, פלסטיק המיוצר מנפט שאינו מתכלה.

ניתן להשתמש בייצור פלסטיק פוליאוריטן בעיקר בייצור שקיות. אך יש לו את החיסרון בכך שהוא דורש מקור שאינו מתחדש.

ביופלאסטית פולי-בוטילנסוצינאט (PBS)

Polybutylenesuccinate (PBS) הוא סוג של ביו פלסטיק שיכול להיות 100% על בסיס ביולוגי ומתכלה בתנאים תעשייתיים. סוג זה של ביו פלסטיק משמש בדרך כלל בכלים הזקוקים ליכולת סובלנות גבוהה לטמפרטורה (100 מעלות צלזיוס עד 200 מעלות צלזיוס).

זהו ביו פלסטיק גבישי וגמיש. חומצה Succinic, הבסיס הביולוגי של ייצור PBS, מיוצר ממקורות מתחדשים ומסייע בהפחתת טביעת הרגל הפחמנית. חישובים מראים כי ניתן להפחית את פליטת גזי החממה (50-80%) בהשוואה לפלסטיק שמקורו מאובנים. לחומצה הסרצינית יש גם את היתרון של לכידת CO2.

  • מהם גזי חממה
  • מהי טביעת רגל פחמנית?

ביו פלסטיק חומצה לקטית (PLA)

חומצה לקטית (PLA) היא פלסטיק ביולוגי המיוצר מחיידקים. בתהליך הם מייצרים חומצה לקטית בתהליך התסיסה של ירקות עמילניים כמו סלק, תירס ומניוק (בין היתר). ניתן להשתמש בביו-פלסטיקה PLA באריזות מזון, אריזות קוסמטיות, שקיות שוק פלסטיק, בקבוקים, עטים, כוסות, מכסים, סכו"ם, בקבוקים, כוסות, מגשים, צלחות, סרטים לייצור צינורות, נימים להדפסת תלת מימד, מכשירים רופאים, בדים לא ארוגים, בין היתר.

PLA מתכלה, מחזור מכני וכימי, תואם ביולוגי ונספג ביולוגי. בהשוואה לפלסטיק נפט קונבנציונלי, כמו פוליסטירן (PS) ופוליאתילן (PE), שנמשכות בין 500 ל -1000 שנה, ה- PLA צובר בקפיצות, מכיוון שנדרשת השפלה של חצי שנה לשנתיים. . וכאשר הוא נפטר כהלכה הוא הופך לחומרים לא מזיקים, מכיוון שהוא מתכלה בקלות על ידי מים.

החיסרון הוא ש- PLA הוא פלסטיק ייצור יקר והקומפוסט שלו מתרחש רק בתנאים אידיאליים. בעיה נוספת היא שהתקנים האמריקניים והברזילאים מאפשרים ערבוב של PLA עם סוגים אחרים של פלסטיק שאינו מתכלה, שלמרות שיפור איכותם מבחינת השימוש, פוגעים באיכותם מבחינה סביבתית.

  • PLA: פלסטיק מתכלה וניתן לקומפוסט

אך איננו יכולים לבלבל אותו עם פלסטיק עמילני, המכונה עמילן תרמופלסטי, מכיוון שבתהליך ייצור ה- PLA משתמשים בעמילן פשוט לשם קבלת חומצה לקטית. בשונה מפלסטיק עמילני תרמופלסטי, שעליו עמילן כחומר הגלם העיקרי שלו. משני הסוגים הללו PLA יתרון מכיוון שהוא עמיד יותר ונראה יותר כמו פלסטיק רגיל, בנוסף להיותו פלסטיק מתכלה 100% (אם יש לו תנאים אידיאליים).

ביו-פלסטיק העשוי מאצות

חברת Algix מפתחת קלט חשוב לייצור ביו פלסטיקה : ביומסה של אצות. ייצור יתר של אצות עקב זיהום היווה בעיה משמעותית המתרחשת עקב מותרות (כדי להבין טוב יותר נושא זה, עיין במאמר: "מהי מיתן?"). בייצור ביומסה של אצות לפיתוח ביו-פלסטיק, מתבצעת יצירה משולבת של דגים (לצריכה) ואצות. היתרונות של סוגים אלה של חומרי ביו פלסטיקה הם האפשרות שלהם להתפרקות ביולוגית, מקורם ממקור מתחדש, עלות ייצור נמוכה וללא תחרות עם אדמה חקלאית.

קליפת שרימפס ביולוגית

קליפות שרימפס, שהן פסולת גדולה בתעשיית המזון ונמצאת בשפע בבריטניה, משמשות לפיתוח ביו-פלסטיקה.

הרעיון הוא להשתמש בסוג זה של ביו פלסטיק לייצור שקיות קניות ואריזות מזון.

בנוסף להיותו מקור מתחדש, סוג זה של פלסטיק ביולוגי מתכלה, עושה שימוש חוזר בפסולת מהתעשייה ועדיין בעל תכונות אנטי מיקרוביאליות, אנטיבקטריאליות ותואמות ביולוגיות, וזה יתרון לאריזות מזון ותרופות.

אבל אולי זה לא רעיון טוב למי שמומחה בפילוסופיה טבעונית.

  • פילוסופיה טבעונית: דע ותענה על שאלותיך

פולי-הידרוקסי-אלקנואט (PHA) ביו-פלסטי

ניתן לייצר ביופלאסטיקה של פולי-הידרוקסי-אלקנואט (PHA) בדרכים שונות על ידי זנים ספציפיים של חיידקים. במקרה הראשון, החיידקים נחשפים לאספקה ​​מוגבלת של חומרים מזינים חיוניים, כגון חמצן וחנקן, המקדמים את צמיחתם של PHA - גרגירי פלסטיק - בתוך תאיהם, כמאגרי מזון ואנרגיה.

קבוצה נוספת של חיידקים שאינם דורשים הגבלת תזונה לייצור PHA מצטברת בתקופות של צמיחה מהירה. לאחר מכן ניתן לקצור את ה- PHA בשתי הקבוצות, או לפני האיסוף, ניתן לסנתז אותו בצורות כימיות שונות באמצעות הנדסה גנטית.

בתחילה, המסחור של ה- PHA הופגע בעלויות ייצור גבוהות, בתשואות נמוכות ובזמינות מוגבלת, מה שלא גרם לו להתמודד עם פלסטיק ממוצא פטרוכימי.

עם זאת, התגלו חיידקים מסוימים המסוגלים לייצר PHA ממגוון מקורות פחמן, כולל שאריות קולחין, שמנים צמחיים, חומצות שומן, אלקנים ופחמימות פשוטות. זה מרחיב מאוד את יתרונותיו - למשל, שימוש בחומרי פסולת כמקור פחמן לייצור PHA יביא לתועלת כפולה בהפחתת עלות ה- PHA והפחתת עלות פינוי הפסולת.

בשנת 2013 הודיעה חברה אמריקאית כי היא מעדנת את התהליך עוד יותר, ומסירה את הצורך בסוכרים, שמנים, עמילנים או תאית, באמצעות "ביו-קטליסט" שמקורו במיקרואורגניזמים הממירים אוויר מעורבב עם גזי חממה, כגון מתאן או דו-חמצני. פחמן, בביו פלסטיק.

מחקרים נוספים משתמשים בגנים של חיידקים אלה ומחדירים אותם לגבעולי תירס, ואז מגדלים את הביו-פלסטיק בתאים שלהם. עם זאת, ייצור זה מבוסס על גבעולי תירס מהונדסים; וטרנסגנים היו נושא שקשור לעתים קרובות להתעלמות מעקרון הזהירות, בין היתר לבעיות. תוכלו להבין טוב יותר נושא זה על ידי התבוננות במאמרים: "סביבה מבקשת התראה על עקרון הזהירות" ו"תירס GM: להבין את הסיכונים והיתרונות ".

PHA מתכלה לחלוטין בתנאים מסוימים, אינו רעיל וניתן להשתמש בו במגוון רחב של יישומים, החל מאריזות מזון וכלה בשתלים רפואיים.

נפילה ביו - פלסטית

הביו-פלסטיקה העיקרית, או הביו- פולימרים, נופלים הם ביו-פוליאתילן (PE), ביו-פוליפרופילן (PP), ביו-פוליאתילן טרפלט (PET) ופוליוויניל כלוריד (PVC).

-Ins הטיפה הם ביו-פלסטיק יצא כולה או ביו חלקית - מבוסס, אבל הם לא מתכלים; הם גרסאות היברידיות של פלסטיק מסורתי. הם נבדלים מפלסטיק קונבנציונאלי - המיוצר ב 100% משמן - רק ביחס לבסיס חומר גלם המתחדש חלקית, תוך שמירה על אותה פונקציונליות.

המיוצר ביותר הנפתחת ב bioplastics הן ביו-חיות מבוססות בחלקו על חומר גלם ביולוגי, וכבר מייצג כ 40% מכושר הייצור העולמי bioplastics.

סוגים רבים של פלסטיק קונבנציונאלי, כגון PE, PP ו- PVC יכולים להיות מיוצרים ממקורות מתחדשים, כגון ביו אתנול.

דוגמה פופולרית לנשירה מפלסטיק היא בקבוק הצמח , המשמש את אחת מיצרניות המשקאות הקלים המובילות בעולם. הבקבוק משתמש ב -30% מהחומרים הצמחיים בייצורו, תוך שמירה על אותם מאפיינים כמו הבקבוק המסורתי וניתן למחזור מלא. עם הזמן, צפוי כי הרכיב המתחדש בבקבוק יגדל ואילו חומרים המבוססים על דלקים מאובנים יקטנו.

קפיצות לביקור הם ביו-פלסטיק צמיחת ייצור בקבוצה מהר. האינטרס של התעשייה מבוסס על שתי נקודות עיקריות:

  1. הקפיצות לביקור יש את אותן תכונות ופונקציות פלסטיק העשוי נפט, כלומר יכול להיות מעובד, המשמש, וממוחזרים ב קיימים במתקנים ובעקבות אותה המסלולים כמו הפלסטיק הקונבנציונלי, אשר מפחית את הצורך תשתית חדשה או נוספת ומפחיתה עלויות בכל הרמות.
  2. הבסיס המתחדש (או המתחדש חלקית) של מוצרים אלה מפחית את טביעת הרגל הפחמנית ובמקביל מפחית את עלויות הייצור.

בברזיל הייצור של PE מדלק ביולוגי דומה לנפילות , אך פלסטיק נקרא בדרך כלל "פלסטיק ירוק".

  • אחרי הכל, מה זה פלסטיק ירוק?

הבעיה בביו-פלסטים המופקים מדלקים ביולוגיים היא שהם מתחרים על שטח עם אדמות שיכולות לשמש לייצור מזון ושעודן לא מתכלה. הם קיימים בסוגי החומרים המגוונים ביותר כגון אריזה, מכשירים אלקטרוניים, קוסמטיקה, ציוד רפואי, צעצועים, מוצרי היגיינה, בין היתר; ואם הם בורחים לסביבה - בעיקר בצורת מיקרו-פלסטיק - הם עלולים לגרום נזק משמעותי בטווח הקצר והארוך.

  • יש מיקרופלסטיקה במלח, אוכל, אוויר ומים

ביו פלסטיק מפסולת אורגנית

האם אי פעם דמיינת שאפשר יהיה לייצר ביו פולימרים באמצעות פסולת אורגנית כחומר גלם? זה בדיוק מה שהביופלסטיקה המלאה במחזור המלא הצליחה לעשות: לייצר ביו- פלסטיק מפסולת אורגנית.

הרעיון הוא להפחית את פליטת גזי החממה המיוצרים על ידי פירוק פסולת אורגנית, המקור השלישי בגודלו לייצור גזי חממה שמקורם אנתרופי.

פולי-הידרוקסי-אלקנואט (PHA) ביו-פלסטיק מיוצר מחיידקים לא מהונדסים ומפסולת אורגנית ויכול להחליף מגוון רחב של פלסטיק סינתטי. סוג זה של פלסטיק ביולוגי עדיין ניתן לקומפוסט ומתכלה. יתרון נוסף הוא שמבחינת עלויות הוא תחרותי עם פלסטיק ממוצא פטרוכימי.

פוליאתילן פורנואט (PEF) ביו פלסטיק

פוליאתילן פורנואט (PEF) הוא ביו פלסטיק השווה ל- PET. הוא מיוצר עם 100% חומר גלם ביולוגי ובעל תכונות תרמיות ומכניות טובות יותר מאשר PET. ביו פולימרים של PEF הם אידיאליים לאריזת משקאות קלים, מים, משקאות אלכוהוליים, מיצי פירות, מזון ומוצרי מזון שאינם מזון. עם זאת, יש מגוון רחב של יישומים אחרים, כגון סיבים ופולימרים אחרים כגון פוליאמיד ופוליאסטר.

בייצור ביו-פלסטיק מסוג PEF, סוכרים צמחיים מומרים לחומרים כמו חומצה פורנדיקרבוקסילית (FDCA), המשמשת לייצור פולימרים לתעשיית האריזות.

החיסרון בסוג זה של ביו פלסטיק זהה לכל ייצור אחר שתלוי בשתילה כקלט: תחרות עם שטחי שתילה.

האם ביו-פלסטיק הוא הפיתרון?

למרות שיש להם פוטנציאל להיות חלופות נקיות יותר לפלסטיק קונבנציונאלי, הביו-פלסטיק מייצר גם השפעה על הסביבה במהלך ייצורם ואינו מהווה ערובה להתפרקות או למיחזור ביולוגי.

בנוסף ליישום של פלסטיק ביולוגי, כדי שחברה תתפתח בקווי קיימות, יש צורך לחשוב מחדש על הצריכה. בשילוב עם התפתחות הביו-פלסטיקה, יש צורך להפחית את הצריכה, להגביר את השימוש החוזר בפלסטיק ולמחזור. פעולות אלה עולות בקנה אחד עם מה שמטיף הכלכלה המעגלית.

יש צורך גם בחלופות אחרות כגון עיצובים טובים יותר המאפשרים ביצועים טובים יותר מפלסטיק. הפעולות שהציעה קרן אלן מקארתור תומכות גם ברעיון החזרת פלסטיק מעגלי. כדי להבין טוב יותר נושא זה, עיין במאמרים: "כלכלת פלסטיקה חדשה: היוזמה המחשיבה מחדש את עתיד הפלסטיק" ו"מהי כלכלה מעגלית? ".

השלך נכון ובעל גישה אזרחית

כדי להפחית את פסולת הפלסטיק הנצרכת, הצעד הראשון הוא לתרגל צריכה מודעת, כלומר לחשוב מחדש ולהקטין את הצריכה שלך. חשבת בכמה פלסטיק מיותרים אנו משתמשים ביום יום שניתן להימנע מהם?

מצד שני, כאשר לא ניתן להימנע מצריכה, הפיתרון הוא לבחור בצריכה ברת קיימא ככל האפשר ובשימוש חוזר ו / או מיחזור. אך לא הכל ניתן לשימוש חוזר או למיחזור. במקרה זה, בצע את השלכת כהלכה. בדוק את נקודות האיסוף הקרובות לביתך במנוע החיפוש החינמי של פורטל eCycle .

אך זכרו: גם עם הסילוק הנכון ייתכן שהפלסטיק בורח לסביבה, לכן צרכו במודעות.

כדי לברר כיצד ניתן להפחית את צריכת הפלסטיק, עיין במאמר: "כיצד ניתן להפחית את פסולת הפלסטיק בעולם? בדוק טיפים חיוניים".

כדי לברר כיצד לצרוך בצורה ברת קיימא יותר, עיין במאמר: "מהי צריכה בת קיימא?". הפוך את טביעת הרגל שלך לקלה יותר.


Original text