През месец март цялото ми семейство се озова под карантина. Въпреки предварителното снабдяване с разни хранителни стоки, след броени дни на хоризонта се появи идеята за пазаруване от интернет - изцяло непозната територия за нас. С поръчаните продукти, най-вече плодове и зеленчуци, трябваше да се заема аз като най-здравият член на домакинството. Приготвях се за неприятна гледка – пластмасова торбичка, в нея още една, и още една...за мое учудване доставчикът ми връчи хартиена торба. Част от пресните продукти в нея бяха оставени неопаковани (за което - благодарности!). Останалите бяха поставени в пластмасови пликчета, но в последните имаше нещо необичайно – бяха различни на допир и цветът им бе някак странен.
Оказа се, че са торбички от биопластмаса.
Най-вероятно повечето от вас поне веднъж са се натъквали на пластмасови изделия с надпис, съдържащ думите „био“ или „разграждане“. Торбички, чашки, сламки, прибори, опаковки и други предмети от бита се маркират със "зелени" етикети, които дават на потребителя усещане на задоволство - сякаш някой го потупва по рамото и го хвали, че е направил правилен избор. Но знаем ли изобщо какъв избор правим? Тъй като тези етикети са се превърнали в съществена част от еко-маркетинга, техните значения нерядко са забулени в относителна неизвестност, звучат объркващо и дори подвеждащо. Нека опитаме да поразсеем тази мъгла. Всички етикети, които ще обсъдим, са свързани помежду си, но имат съществени разлики и информираността относно тях би ни ориентирала какво държим в ръцете си, добра алтернатива ли е то и къде следва да се изхвърли.
Част първа: Кое какво е?
Биопластмаси
Названието „биопластмаса“ има широк спектър от значения. Терминът, наложен от асоциацията Europеan bioplastics, включва:
Пластмаси, произведени от биомаса от възобновяеми източници (например от скорбяла/целулоза/хитин).
Пластмаси, които могат да се разградят под действието на ензими, произвеждани от естествено присъстващи в околната среда микроорганизми.
Пластмаси, отговарящи на двата критерия.
Да се спрем първо на пластмасите, произвеждани от биомаса. Най-често под биопластмаси се разбират точно те. Това са полимери, получени при обработката на суровини с възобновяем характер, най-често растения с голямо стопанско значение. Технически погледнато, петролът също е с биологичен произход, но поради това, че образуването му отнема милиони години, той следва да се разглежда като невъзобновяем. Добре познатите ни конвенционални пластмаси могат да се синтезират не само от петрол, но и от възобновяеми източици и в този случай получават представката „био“ пред името си, напр. bio-PE (полиетилен), bio-PET(полиетилен терефталат), bio-PP (полипропилен) и тн. Тяхната химична структура е идентична с тази на пластмасите, чието име носят, следователно споделят и тяхната отпадъчна съдба, макар и да са биопластмаси. Много често се получава объркването, че биопластмаси=биоразградими пластмаси, което не е вярно. В единият случай става въпрос за това от какво са изградени пластмасите (петрол или възобновяеми суровини), а във втория се касае за по-нататъшния им път след като бъдат изхвърлени. Често двете се застъпват (както ще видим от примерите по-долу), но означават коренно различни неща.
Биоразградими пластмаси
Тези пластмаси могат да се разградят в естествени условия. В тяхната структура обикновено присъстват специфични химични групи - места, подходящи за ензимна атака от микроорганизмите редуценти, като така дългите вериги могат да се раздробят на по-малки и впоследствие да се използват от тях като източник на енергия, оставяйки след себе си само въглероден диоксид и вода. Това може да се случи за период от само няколко седмици, но може и да отнеме години в зависимост от вида на полимера и условията (температура, влажност, достъп до кислород). Обикновено биоразградими са точно гореспоменатите биопластмаси, но това не важи за всички тях. Има също така биоразградими пластмаси, които са с петролен произход.
Компостируеми пластмаси
Компостируемите пластмаси са подкатегория на биоразградимите. Те трябва да отговарят на точно определени правила:
-> да се разграждат успешно за максимум половин година
в контролираната среда на промишлен компостер;
-> миниатюрните им остатъци да са напълно безвредни за околната среда;
-> да не влияят негативно на поникването на растенията в качеството си на тор.
Производителите на такива пластмаси се стремят да получат някое от показаните обозначения, които да свидетелстват за пригодността на техните полимери за компостиране. На част от тези символи е добавен и важен детайл – че продуктът може да се компостира само в промишлен компостер.
За разлика от домашните съоръжения, в един промишлен компостер се борави с огромно количество органични отпадъци, които се аерират ежедневно и отделящата се енергия позволява на купчините да достигнат температури от 50-70 градуса в първите етапи на процеса.
Подобна инфраструктура, за съжаление, все още е рядко срещана в развиващите се държави – в България няма компостиращо съоръжение, въпреки неотдавнашнате инвестиционни намерения за изграждане на такова в района на Трявна.
Разградими пластмаси
Това е може би най-подвеждащата категория продукти. В повечето случаи тук не става въпрос за биоразградими пластмаси, а за конвенционални пластмаси, към които се добавят вещества, ускоряващи раздробяването под действието на кислорода и слънцето. Това означава единствено, че за съкратен период от време те стават все по-дребни и по-дребни – превръщат се в микропластмаси в околната среда и съвсем не се разграждат. Но тези подробности често се спестяват на потребителя и, взимайки си торбичка от такава пластмаса (оксоразградима), той може да остане с впечатлението, че изхвърлянето ѝ няма да навреди по никакъв начин. Други изделия, които също попадат под шапката на това объркващо определение, са изделия от конвенционални пластмаси, примесени с биоразградими части. Това отново не решава предизвикания от тях проблем, макар и да намалява цялостния обем на пластмасата, която би останала в природата.
Въпреки симпатичните си "зелени" надписи, горепоказаната торбичка е пример за greenwashing - предполагаемият положителен ефект от нейното разлагане е несъществуващ. Заради потенциала им да подвеждат потребителите, употребата на оксоразградими пластмаси в ЕС не се насърчава.
Част втора: Кой кой е?*
*За улеснение под биопластмаси тук ще разбираме както продукти от биомаса, така и такива, които са биоразградими.
От всички 300 милиона тона пластмаси, произвеждани ежегодно, на биопластмасите се пада около процент. Те започват да придобиват повече известност след 80-те години като еко алтернатива на конвенционалните, но сами съвсем не са ново изобретение. Някои от тях - като PLA - са патентовани още в края на 19. век, но точно тогава започва и издигането на петрола като доминираща суровина и те биват изместени от фокус. Изключение прави само целофанът (тънките прозрачни листове, с които се опаковат цветя, бонбони, цигарени кутии), който се произвежда от целулоза.
На кои видове биопластмаса е най-вероятно да попаднете?
TPS (Thermoplastic starch) -> почти 1/5 от произвежданите пластмаси спадат към вида пластмаси от термопластична скорбяла. Скорбялата е естествен полимер, който може лесно да се добива от картофи, царевица, ориз и други често срещани култури. Тя е по принцип доста ронлив материал, но подложи ли се на термична обработка заедно с вода или друг пластификатор, от нея може да се получи материал, аналогичен на полистирена. Така се открива алтернатива на кутийките, приборите и чашките за еднократна употреба, а и на "фъстъчетата" за опаковане на пратки. От такава биопластмаса бяха направени и онези чудати торбички, в които си получихме зеленчуците. Най-често се прави от царевично нишесте, което е евтино и широко достъпно.
PLA (Poly lactic acid) - както показва името й, полилактат, тази пластмаса е полимер на млечната киселина (добивана най-често при ферментиране на нишесте) и се радва на голяма популярност сред полиестерните биопластмаси. Свойствата й наподобяват тези на полиетилен/полипропилен. За да е устойчива при по-високи температури, понякога се смесва с други биопластмаси. За пръв път имах досег с този материал, когато изпробвах 3D принтер. Фигурката отдясно е принтирана от PLA и е компостируема. Както се вижда, тя не изглежда толкова по-различно от пластмасите, които сме свикнали да виждаме. За съжаление, остатъците от PLA, отделени при принтирането, не бих могла да изхвърля заедно с хранителните си отпадъци за компост, тъй като няма да се разградят при толкова ниски температури - предназначени са за промишлен компостер.
PBAT (Polybutylene adipate terephtalate) - една от най-бързо разграждащите се пластмаси и от малкото, които могат да се разграждат в домашен компостер.
За разлика от горните две, тя се синтезира от петрол, въпреки че се търсят алтернативни източници.
Нерядко се добавя към PLA или други полиестерни биопластмаси с цел подобряване на тяхната разградимост.
Използва се за еластични изделия като торбички и фолио.
ЧАСТ 3: За и против биопластмасите
За: Биопластмасите могат да спестят употребата на петрол, ако са произведени от възобновяеми източници.
Против: Ще е нужно да се употреби много повече земеделска площ за отглеждането на култури за биопластмаси, което би се конкурирало с отглеждането за храна.
За: Биоразградимите пластмаси могат да заместят конвенционалните изделия за еднократна употреба.
Против: Невинаги биоразградимите пластмаси са визуално различими от обикновените, следователно могат по погрешка да се озоват в кофата за рециклиране и замърсят потока.
За: Компостируемите пластмаси могат да стават част от компоста, с който след това се обогатяват земеделски площи
Против: На много места липсва подходящата инфраструктура за работа с повечето компостируеми пластмаси.
Заслужава ли си в крайна сметка да използваме биопластмаси?
Редно е най-напред да си зададем въпроса "Заслужава ли си да използваме някакви пластмаси въобще?". Ако отговорът е "да", то ефективността на биопластмасите за предотвратяване на замърсяване с пластмаси ще зависи най-вече от 2 фактора:
Възможностите за събиране, сортиране и рециклиране/компостиране на пластмасови отпадъци в съответното място.
Информираността на потребителите относно разделянето на пластмасовите отпадъци на биоразградими и неразградими.
В заключение: Биопластмасите имат обещаващо бъдеще като материали за изработката на прибори и съдове за еднократна употреба, медицински изделия и помощни средства в земеделието. Те не могат да предложат идеално решение на проблемите, които потреблението на конвенционални пластмаси е създало, но са едно малко парченце от решението и предлагат поле за въвеждане на новаторски полимери, които ще могат както да задоволят нарастващото потребление на пластмаси в света, така и да не влияят отрицателно на природата и на нашето здраве.
________________________________________________________________________
Източници:
Biodegradable Polymers - Ecole Supérieure d'Ingénieurs en Emballage et Conditionnement (ESIEC) -> https://www.mdpi.com/1996-1944/2/2/307
Everything You Need to Know About Bioplastics -> https://www.creativemechanisms.com/blog/everything-you-need-to-know-about-bioplastics
Challenges and opportunities of biodegradable plastics: A mini review -> https://doi.org/10.1177/0734242X16683272
Thermoplastic Starch: A Renewable, Biodegradable Bioplastic -> https://polymerinnovationblog.com/thermoplastic-starch-a-renewable-biodegradable-bioplastic/
Materials - European Bioplastics -> https://www.european-bioplastics.org/bioplastics/materials/