Производство биоразлагаемых пакетов: Бизнес-план с расчетами производства биоразлагаемых пакетов

Содержание

Бизнес-план с расчетами производства биоразлагаемых пакетов

Тара и упаковка – это самые востребованные товары в бизнес-модели B2B и весьма большой спрос имеет в моделях B2C. Огромная доля видов упаковки приходиться на упаковочные и фасовочные пакеты (например, пакет типа «майка» или с вырубной ручкой) – они нужны всем каждый день. По статистике – это самый продаваемый товар в мире! Но по причине интенсивного развития промышленности, природа как среда обитания человека постоянно загрязняется различными производственными и бытовыми отходами. Поэтому я выбираю эко пакет!

Как сделать биоразлагаемый пакет

Из чего делают экологические пакеты, которые быстро разлагаются в естественной среде обитания человека, не нанося ей вред? Биоразлагаемые пакеты можно производить на том же оборудовании что и полиэтиленовые. Главным отличием является сырья, а точнее состав гранул, в который воходит оксо-разлагаемые добавки (в частности d2w). Благодаря им в тысячи раз ускоряется процесс распада синтетического полиэтилена при воздействии кислорода.

Популярность полиэтиленовых пакетов также играет свою негативную роль в современной экосистеме человека. На состоянии окружающей среды отрицательно сказываются как муниципальные сточные воды выбросы в атмосферу переработанных газов с тяжелыми металлами, так и твердые бытовые отходы. Львиная доля последних приходится на пластик и его подвиды. В том числе, на полиэтиленовые пакеты. Поэтому, местные власти всегда приветствуют проекты, реализация которых улучшает экологию городов с помощью экологически чистой упаковки. Это, в свою очередь, указывает на перспективность бизнес-идеи, предполагающей производство экологических разлагаемых пакетов.

Кстати, именно из-за пластика в большей степени страдает мировой океан. Пока вы прочитаете эту статью, в нем появятся тонны нового пластикового мусора.

Расчеты бизнес-плана по производству биоразлагаемых пакетов

Рассмотрим базовый бизнес-план с расчетами для реализации проекта по серийному производству экологических разлагающих пакетов.

Для старта потребуется около 31 450$. При планируемой ежемесячной прибыли, равной 1 500$, — инвестиции в рассматриваемом начинании возвращаются через 2 года.

Капиталовложения:

  1. закупка оборудования – 20 000$;
  2. приобретение мебели и офисной техники – 2 800$;
  3. проведение ремонтных работ – 1 200$;
  4. неучтенные затраты – 1 000$;
  5. издержки, сопряженные с транспортировкой – 340$.
  6. легализация предпринимательской деятельности – 17$;

Каждый месяц деньги будут отчисляться на арендную плату – 500$, коммуналку – 150$, ФЗП (фонд заработной платы) – 4 450$. С учетом производственных расходов (закупка сырья, электроэнергия и пр.) 1 000$, получаем 5 500$.

Несколько слов о легализации промышленного бизнеса

Будущую деятельность можно зарегистрировать в качестве ИП или ООО. Если планируется широкомасштабное производство, то ставку рациональнее сделать на второй вариант регистрации. Для получения зеленого света, потребуется пакет документов, с формами которых можно познакомиться на сайтах местной администрации, налоговиков, пожарной инспекции, СЭС. Обычно на регистрацию бизнеса тратится от трех до десяти дней.

Материальная база

Одно из достоинств производства разлагаемых пакетов – реализовать идею можно почти в любом месте. В малом бизнесе получится обойтись арендованным помещением. Что полностью исключает затраты, связанные с возведением производственного объекта.

Мини-завод по производству экологичных биоразлагающихся пакетов надо будет линией укомплектованной следящим оборудованием:

  • экструдером – 14 000$;
  • печатным станком – 4 300$;
  • станком, режущим заготовки – 1 700$.

Технология изготовления био-разлагаемых пакетов хорошо освоена в Европе и Америке. Поэтому если появится возможность обзавестись оборудованием, в том числе б/у агрегатами из этих стран, обязательно воспользуйтесь информацией для перенимания опыта. Учиться лучше на чужих ошибках.

Рабочий штат сотрудников и расчет ФЗП на производстве

Чтобы наладить полноценное производство, потребуется нанять:

  • шестерых мастеров – 2400$;
  • администратора – 500$;
  • химика-технолога – 350$;
  • двух менеджеров – 900$;
  • сотрудника, который будет отвечать за связь с общественностью, — 300$.

Один из способов уменьшения ФЗП – взяться за документооборот, бухгалтерию лично инициатору проекта.

Преимущества и недостатки производства экологических пакетов

Вместо заключения отметим главные недостатки и достоинства проекта. К очевидным преимуществам производства экологичной упаковки можно отнести следующие плюсы:

  • поддержку со стороны местных властей;
  • отсутствие прямых конкурентов по причине новизны идеи;
  • относительно небольшие инвестиции;
  • возможность роста и освоения новых рынков;
  • вывода товара на рынки соседних (и не только) стран.

Минусы:

  • экологические пакеты дороже полиэтиленовых;
  • сложности, связанные с продвижением новой продукции;
  • возможное давление со стороны производителей традиционных пакетов.

Линия для производства биоразлагаемых пакетов

1.  Шнек: 45 мм (30:1), нагреватель из литого алюминия

1.1 Мощность главного двигателя: 15 кВт (КНР, «Аньхой Ваньнань», завод-производитель с 60 –летним стажем)

1.2 Главный преобразователь частот: 15 кВт (Китай), 380В 50Гц

1.3 Максимальная скорость вращения шнека: 110 об/мин

1.4. Материал шнека и бака: 38CrMoAIA+PTA с азотизацией

Технология производства: горячая обработка, азотизация, гальванизация, вакуумная закалка

Особенности: высокая устойчивость, долгий срок службы

Пластификация: высокоэффективная пластификация, ровная поверхность выдува пленки

Конструкция: раздельный барабан, циркуляция воды охлаждения, легкая выгрузка сырья

1.5 Контроль температуры: 2 зоны, равномерный нагрев, автоматическое охлаждение при перегреве

1.6. Редукторная коробка: SG-25

Материал шестерни: 20CrMnTi, высокая твердость

1.7 Ручная смена сетки

2. Головка оборудования, оснащенная кольцом обдува с двумя отверстиями, керамическим нагревателем, вентилятором высокого давления  (1 комплект):  

Диаметр головки: 100 мм, однослойная вращающаяся головка; спиралевидная конструкция, изготовленная с применением импортного шестигранного многоцелевого обрабатывающего центра; высокая точность работы.

2.2 Материал головки: легированная сталь, устранение металлического усилия в течение 6 месяцев под естественным ветром, обработка температурой для увеличения твердости, защита от изменения формы в процессе использования.

2.3 Тип нагрева: керамический нагреватель

2.4 Тип кольца обдува: отверстия 600 мм, система разработана в Германии и произведена на Тайване, обеспечивает высокую производительность и стабильный выдув пленки. Равномерный поток воздуха, высокая скорость охлаждения. 

2.5 Мощность вентилятора: 1,5 кВт, выходное давление более чем в десять раз выше, чем у центробежного вентилятора. Отсутствие шума, не требует технического обслуживания, высокая износоустойчивость и долгий срок службы.

3. Тяговая система (Синхронная тяга и сматывание рулона, 1 комплект):

3.1 Первый двигатель тяги: 1,1 кВт (регулировка скорости преобразованием частот), совмещение стального и прорезиненного ролика.

3.2 Клинообразная пластина: вращающаяся алюминиевая пластина.

3.3 Ширина ролика тяги: 600 мм, с использованием японского прорезиненного валика из этиленпропилендиенового каучука.

3.4 Тип сжимания валиков тяги: пневматика

4. Ручное одинарное сматывание рулона

4.1 Двигатель: 1,1 кВт, контроль скорости преобразованием частот  

4.2Диаметр прорезиненного ролика сматывания: 600 мм

4.3 Устройство автоматического подсчета количества

4.4 Два вала с пневматическим расширением

5. Система электрического управления (1 комплект)

5.1. Электронная система и сенсорный экран от ведущих китайских производителей.

 5.2 Датчик контроля температуры: Китай

5.3 Контактор: Тайвань

5.4 Кнопки и переключатели производства Китай

 5.5 Преобразователь частот: Китай

 5.6 Разборная конструкция с наличием перил

производство биоразлагаемых пакетов — эко пакеты производство биопакетов ✅ Компания Пакетвилль

Проблема экологии в современном обществе стоит наиболее остро. Глобальное потепление, изменение климата — всё это результат многолетних изменений. И дело не только во вредоносных выбросах в атмосферу от крупных заводов, производств. Настоящая проблема современного общества — пластик и его производные. Материал, разложение которого происходит столетиями, заполонил территорию планеты, загрязнил ее. Особенно часто он применяется при производстве упаковок.

Есть ли выход из сложившейся ситуации? Биоразлагаемые пакеты. Какие виды существуют? Как устроено производство? Разберем подробнее в данной статье.

Зачем нужны биоразлагаемые пакеты?

Пакеты, упаковки широко используются в повседневной жизни. Трудно представить отрасль, способную без них обойтись. Одежда, обувь, продукты питания, компьютерная техника, мусор и отходы — всё упаковано посредством пластика. Данный материал стал незаменимым, высоко востребованным.

Но срок использования данных продуктов крайне мал: пакеты редко используют вторично, их отправляют на склады мусора. На них происходит разложение материала, на которое уходи порядка 100-200 лет. На всем протяжении материал вступает в химические реакции с почвой, воздухом. Масштабы отходов огромны, количество выбросов превышает предельно допустимое. Как результат — глобальное изменение климата. Все экосистемы страдают от негативного воздействия.

Возникла необходимость внедрения современных технологий, ресурсов, материалов. Ученые предложили создавать биоразлагаемые пакеты. Это уникальная современная упаковка, выполненная из природных, естественных, эко материалов. Такой образец быстро разлагается в почве, не выделяет вредных, токсичных химических веществ, соединений.

Какие имеются варианты?

Производство биопакетов подразумевает использование природных, естественных, знакомых человеку материалов. Главный критерий отбора — безопасность. Он не должен причинять вреда почве, воздуху, нарушать экосистему, жизнь птиц, животных.

Учеными были предложены следующие варианты упаковок:

  • бумажная. Для ее производства можно использовать вторичное сырье, макулатуру. Нет необходимости вырубать деревья, леса;
  • тканевые сумки для магазинов. Предполагается, что в магазинах продуктов, супермаркетах полиэтиленовые пакеты будут удалены. На их смену придут авоськи, которые можно использовать многократно;
  • биопакеты — выполненные из химических соединений, способных разлагаться до простых соединений за один-два года Важное условие — они не должны наносить ущерб окружающей среде.

Большинство европейский стран единогласно поддерживают данную идею. Более того, она закрепляется на законодательном уровне.

Что такое биоразлагаемые пакеты: виды и материалы

Биопакеты — разновидность упаковки, выполненная из материалов, способных ускоренно разлагаться под действием солнечного света, кислорода, влаги. Такие компоненты превращаются в простые органические соединения, не несущие какого-либо ущерба.

Производство биопакетов основано на различных технологиях. Именно по ним классифицируют пакеты, выделяют два основных вида:

  1. Синтетический или оксо-биоразлагаемый. По внешнему виду, прочим характеристикам не отличается от обычного пакета. Но его поверхность покрыта особым составом из солей кобальта, никеля, железа. Соединяясь с воздухом, они ускоряют процесс разложения до простых органических веществ. Производство таких упаковок практически не отличается от обычного, производители охотно идут на изменения.
  2. Гидро-биоразлагаемые. Состав таких упаковок основан на крахмале. Вступая в химическую реакцию с влагой, водой из воздуха, начинается усиленный процесс разложения, пакет распадается до простых органических соединений.

Данные варианты могут стать альтернативой. Но они не являются полностью безопасными. По мере разложения всё равно происходит выброс вредных химических компонентов.

Как протекает процесс разложения?

Процесс разложения до простых органических соединений для всех материалов состоит из двух основных этапов:

  1. Фрагментация. Полотно делится на более мелкие части.
  2. Минерализация. Начинаются химические реакции.

Мелкие части пластика, образовавшиеся при фрагментации, особенно опасны для животных, птиц. Небольшие кусочки могут попадать в пищу, пищевод, вызывать аллергические реакции, опасные заболевания. Данная проблема касается и людей: они могут быть разнесены ветром, содержаться в овощах, фруктах.

Биоразлагаемые материалы менее опасны. Они способны разлагаться вместе с пищей, прочими органическими соединениями. Их можно использовать как вторичное сырье. Анаэробная утилизация позволяет получать биогаз.

Именно поэтому биоразлагаемые упаковки необходимо правильно утилизировать. Они должны быть вторично переработаны, использованы для создания новых продуктов.

Лучший вариант утилизации — промышленное компостирование. На таких предприятиях созданы идеальные условия: высокая температура воздуха, определенный уровень влажности, давления. Процесс разложения идет максимально быстро, позволяет использовать материал как вторичное сырье.

Какие имеются недостатки?

Главная цель создания подобных материалов — спасение планеты. Необходимо уменьшить урон, по возможности восстановить поврежденные экосистемы. С этой задачей хорошо справляются гидро-разлагаемые пакеты. Но они имеют ряд недостатков. К ним относят:

  • невысокая прочность: они способны выдержать порядка одного килограмма;
  • особые условия хранения: защита от ультрафиолетового излучения, влажности;
  • особые условия производства: полностью экологически безопасные упаковки требуют колоссальных изменений, внедрения новых технологий, приобретения оборудования;
  • особое сырье: используются растительные материалы, волокна, такие, как кукуруза, сахарный тростник, свекла. Встает вопрос о целесообразности использования таких важных продуктов в производстве.

Ученые стараются найти решение, внедрить уникальные разработки. К настоящему времени исследования продолжаются, ведется работа над устранением имеющихся недостатков.

Бизнес по производству биоразлагаемой упаковки

С внедрением новых технологий возникла потребность в новых производителях. Это уникальная отрасль бизнеса: она практически не занята, имеет минимальное количество конкурентов. Главное — большая выгода. Об этом говорят технико-экономические показатели, поученные в ходе исследований. Возможно выйти на окупаемость через 3-5 месяцев.

Кроме того, подобное производство может стать необходимостью. Законодательное собрание Российской Федерации работает над новым проектом, подразумевающим полный запрет использования пластика. Именно поэтому важно успеть занять сегмент, постараться получить государственный подряд.

Актуальность и перспективность

Данный бизнес особенно актуален в современном обществе. Упаковка используется практически во всех сферах человеческой жизни. Она подходит для:

  • продуктов питания;
  • напитков;
  • лекарственных средств, препаратов, инструментов;
  • строительных материалов, смесей, растворов;
  • упаковки бытовой, компьютерной техники.

Трудно представить отрасль, где не встречается упаковка. Перспективность развития данной отрасли единогласно подтверждена экспертами-экономистами.

Ассортимент

По форме разложения различают гидроразлагаемые и оксоразлагаемые материалы. Их разделяют на несколько других категорий:

Ассортимент во многом зависит от текущих требований определенной отрасли. Пакеты можно видоизменять, придумывать новые формы.

Организация производства

Организация производства потребует усилий. Необходимо тщательно проработать проект, продумать каждый этап. Потребуется особенно проработать следующие направления:

  1. Сырье: полимеры, оксо-добавки, концентраты для придания требуемого цвета, формы. Каждый материал требуется подобрать, проверить их совместимость, провести требуемые исследования.
  2. Оборудование: экструдеры для выдува пленки, станки для резки, печати, нанесения рисунков, логотипов. Выбор нужного зависит от показателей производительности, функциональности, габаритных размеров, стоимости.

Потребуется привлечь грамотного экономиста, просчитать все статьи затрат, график окупаемости, амортизации. Тогда производство биопакетов принесет максимальную прибыль.

Поделиться в соц. сетях:

Производство биоразлагаемых пакетов с логотипом на заказ

Без долгих вступлений. Всем взрослым людям понятно, что, хотя полиэтиленовые и пластиковые пакеты очень удобны в хозяйстве (без них мы уже хозяйство и не мыслим), их сложно утилизировать. Часть идет во вторичную переработку, а другая – в отходы. И здесь имеют безусловное преимущество биоразлагаемые пакеты.

Для сведения: период распада простого полиэтиленового пакета «майка» — свыше 150 лет! Т.е. кулек, сошедший с конвейера в середине 60-х годов прошлого века, еще нас переживет!

Обычный метод утилизации несортированного полиэтилена – закапывание. При современных темпах производства полимеров, чего ожидать лет через 50?!

А не лучше ли сжигать? Отнюдь, нет. При сжигании полиэтилена выделяется просто огромное количество экологически вредных веществ. К тому же, на сжигание затрачивается кислород, с которым в больших городах (главных «поставщиках» полиэтиленовых пакетов) и так проблема.

ПРОИЗВОДСТВО БИОРАЗЛАГАЕМЫХ ПАКЕТОВ

Так называемые биоразлагаемые пакеты по технологии изготовления делятся на:

  • Окси-биоразлагаемые. По прочности и внешнему виду почти не отличаются от обычных. Возможно их использование даже как пакеты для шин и колес;
  • Гидро-биопакеты. Не прочные. Больше используются для упаковки, нежели для переноски продукции.

А, в зависимости от используемого сырья, на:

  • Полистироловые биопакеты;
  • Полипропиленовые биопакеты;
  • Полиэтиленовые биопакеты.

В чем же преимущества биоразлагаемых пакетов или упаковки?

Безусловно — в сохранении окружающей среды. Период распада на безвредные составляющие биоразлагаемых пакетов – до 5 лет. Процесс разложения начинается с момента использования и необратим, даже если пакет будет зарыт в землю без доступа кислорода;

Эмоционально-этическое преимущество. Граждане, использующие биоразлагаемые пакеты, ощущают себя намного уверенней в завтрашнем дне, служат примером для своих детей в любви к природе;

Общественный фактор. Экологическая напряженность в обществе спадает;

Бизнес-престиж. Торговые предприятия, активно пропагандирующие использование экологически чистые продукты, приобретают лояльность и доверие потребителя, мыслящего: «Если здесь агитируют за эко-упаковку, то и остальной товар у них безвредный».

КУПИТЬ БИОРАЗЛАГАЕМЫЕ ПАКЕТЫ

Для изготовления биоразлагаемых пакетов чаще всего используется d2w – безвредная для здоровья присадка в сырье. Это поднимает стоимость на 8-10% так как не требует изменений в технологии изготовления.

Производство гидро-пакетов (на основе крахмала) менее выгодно для предприятий так как требует либо переоборудования старых, либо открытия новых линий производства.

В любом случае, производство и использование биоразлагаемых пакетов есть одним из важнейших шагов к сохранению окружающей среды для нас и наших потомков!

Наша кампания изготовит биоразлагаемые полиэтиленовые пакеты на заказ и напечатает любой рисунок или логотип. Для расчёта стоимости перейдите на страницу Рассчитать стоимость

Производство биоразлагаемых пакетов для мусора

Всемирное распространение полимерных упаковок привело к загрязнению окружающей среды, ежегодно приводит к гибели тысяч животных. Использование биоразлагаемых пакетов для мусора позволит нивелировать эту проблему.

Разновидности тары

Мода на экологически чистые продукты и технологии распространилась по всему миру, что стало естественной реакцией людей на загрязнение окружающей среды. Одной из «зеленых» новинок стало массовое производство биоразлагаемых упаковок для мусора. На их использование переходят региональные и всероссийские торговые сети.

Биоразлагаемые материалы изготавливаются из полиэтилена с уменьшенным сроком разложения. Разновидности:

  • Пакеты из натурального или гидроматериала. Производятся при переработке сахарного тростника или кукурузного крахмала. В ходе утилизации получается полимеризированная молочная кислота. Разлагается в течение 30-70 суток.
  • Биоразлагаемые пакеты с добавками или оксоматериалами. Использованный для их создания состав отличается от обычного полимера добавлением добавок-деградантов. В зависимости от их количества изделие разлагается от года до трех лет.

Благодаря такому составу, пакеты разлагаются при попадании в естественную среду. Продукты распада — биомасса, углекислый газ, вода. Из биоразлагаемых полимеров изготавливают упаковку для пищевых продуктов. Она не обладает высокой прочностью, не выдерживает высокую нагрузку, но является безвредной и не снижает качество упакованной пищи.

Технология производства позволяет выпускать биоразлагаемую пластиковую одноразовую посуду.

Бумага или полимер — из чего мешки лучше

Экологичные мешки для мусора изготавливают из более прочных материалов. Они могут выдержать большой вес. Мусор и остатки стройматериалов не прорывают его. При необходимости их можно утилизировать вместе с отходами, не опасаясь загрязнения окружающей среды.

Биоразлагаемые пакеты для мусора превосходят бумажные за счет повышенной прочности и простоты производства. Бумажная промышленность сама по себе наносит вред окружающей среде, потому отказ от бумаги при изготовлении мешков для мусора помогает улучшить экологическую обстановку в стране. Разложение полимера происходит без помещения в специальные условия, что значительно облегчает утилизацию.

Как производят биоразлагаемые пакеты

Хотя для изготовления гидроматериала применяются возобновляемые ресурсы, сбор тростника и кукурузы наносит вред экологии. Поэтому перед началом работы производитель должен получить разрешение, арендовать или приобрести сельскохозяйственные угодья, и самостоятельно выращивать необходимые культуры.

Превращение органических материалов в полимерную экструзию потребует применения специальных агрегатов и дорогих реагентов. Потому более выгодным вариантом станет изготовление биоразлагаемых пакетов из полимеров с применением добавок.

Чтобы наладить производство, нужно:

  • закупить материалы — полимеры (полиэтилен, полипропилен и т. д.), оксодобавки (1-2%), суперконцентраты для нанесения цветных рисунков на поверхности пакетов, стабилизаторы;
  • установить оборудование — экструдер для выдува полимерной пленки, станки для нанесения рисунков и нарезки пакетов;
  • нанять квалифицированный персонал.

При выборе следует ориентироваться на наиболее производительное оборудование из представленного на рынке. Учитывается способность техники изготавливать продукцию в разных форматах, стоимость и производительность.

Спрос на биоразлагаемые пакеты для мусора на российском рынке повышается. Это еще один шаг к решению проблемы защиты окружающей среды.

Пакеты био из крахмала с логотипом

       Все человечество озабочено проблемой спасения планеты от мусора, который оно само же и производит. В качестве одного из способов решения проблемы рассматриваются пакеты из крахмала. Ведь мы уже умеем шить одежду из сои, делать чашки из кофейной гущи и плести мебель из водорослей. Может, пакет из кукурузного крахмала спасет наш мир от экологической катастрофы? А вот здесь, к сожалению, не все так просто. Оказывается, полностью биоразлагаемый пластик и пакеты из кукурузного крахмала имеют между собой не так много общего, как кажется на первый взгляд.

Заказать биоразлагаемые пакеты из крахмала можно перейдя по ссылке здесь.

Продукция из кукурузы

       Химики долго бились над изобретением пластика, мечтая создать очень прочный и долговечный материал. А когда им, наконец, это удалось, то оказалось, что все эти «чудесные» достоинства пластика являются его же и недостатками. Материал оказался редким долгожителем, который «не по зубам» большинству микроорганизмов. Но что для геоматериалов для строительства дорог хорошо, то для кульков из-под картошки – плохо. Ведь используем мы их сотнями, а разлагаются они десятилетиями.

       Стало понятно, что нужно создавать биоразлагаемые полимеры, по свойствам схожие с пластиком, но при этом удобоваримые для бактерий.

       И такие материалы вскоре появились. Производители заявили, что они наладили производство биодеградируемых полимеров из крахмала и начали делать из них различные товары: посуду, вазоны для рассады, подгузники, компостируемые пакеты.

       Но победа над мусорным коллапсом так и не состоялась. Когда стали рассматривать все аспекты промышленной «кукурузной революции», то все оказалось не столь благополучно. Причина тому – даже не высокая себестоимость материала, а затрачиваемые на его изготовление энергоресурсы и вред такой промышленности для экологии.

Пакет с петлевой ручкой (петля) из кукурузного крахмала 


Пакеты из кукурузы с точки зрения химии синтетических полимеров

       Экопакет из кукурузного крахмала – на самом деле вовсе не сенсационное ноу-хау. Сырьем для производства био-пакетов из полисахаридов служит хорошо знакомый нам полилактид (полимолочная кислота), впервые синтезированный более полувека назад. Из его раствора в растворителях (хлороформе, бензоле, бутилацетате) можно делать волокна и пленки. Правда, эти токсичные растворители – далеко не цветочный нектар, а проблема их утилизации без вреда для экологии пока не решена. Но это большая тема для отдельной статьи, поэтому вернемся к самому полилактиду.

       Полилактид (ПЛА или PLA) – это полимер молочной кислоты, термопласт, который в промышленности синтезируют преимущественно из гидролизатов крахмала. Кукурузу измельчают, получают из нее крахмал, которого содержится 57%. Затем его перерабатывают в декстрозу, которую далее подвергают ферментации в присутствии белковых катализаторов для получения молочной кислоты. Из концентрированной молочной кислоты в процессе реакции олигомеризации получают лактид, а затем – полимер молочной кислоты.

Но есть у этой технологии свои проблемы:

  • продукты питания крайне нежелательно бездумно тратить на изготовление пластика;
  • все существующие технологии микробиологического синтеза молочной кислоты вызывают очень много вопросов.

 

       Дело в том, что удельный выход молочной кислоты при промышленном синтезе составляет всего 0,2-0,4 г/л в час (Смирнов В.А. Пищевые кислоты. М., «Легкая и пищевая промышленность»). А в процессе производства образуется огромное количество побочных продуктов, которые идут в отходы. Их переработка требует больших энергетических затрат и приводит к загрязнению окружающей среды.

       Было предложено (и запатентовано) множество альтернативных методов синтеза молочной кислоты: из гидролизата крахмала с сахаром, D-глюкозы (декстрозы) лактата натрия и др. Но и они себя полностью не оправдали, так как необходимый длительный процесс биосинтеза требует неоправданно больших энергозатрат (в частности, для поддержания температурного режима культивирования продуцентов и получения конечного продукта).

       Такие технологии можно внедрять, если речь идет о синтезе молочной кислоты для изготовления, например, биодеградируемых имплантатов для хирургических операций. Но есть ли смысл тратить огромное количество ресурсов и производить тонны мусора для получения биодеградируемых кульков?

Экопластик и биоразлагаемые пакеты из крахмала – реальность или иллюзия?

       Чтобы докопаться до самой сути, нужно сначала разобраться, что такое биоразлагаемый пластик и эко пакеты.

       Все изобретенные человечеством материалы биоразлагаемы. Разница лишь во времени: некоторым для этого достаточно года, другим нужны десятилетия.

       Идеальные био пакеты, в теории, должны раскладываться до углерода и воды. Однако это возможно только в том случае, если они будут на 100% изготовлены из растительного сырья без химических добавок. На деле же, как показывают исследования, этого не происходит. Например, в «Journal of Polymers and the Environment» была опубликована статья Feuilloley, P. et al. Degradation of Polyethylene Designed for. Agricultural Purposes. Journal of Polymers and the Environment 13, 349-355 (2005). В ней написано, что ни одна биоразлагаемая мульча (были взяты 3 разных пленки) даже в идеальных лабораторных условиях не деградировала полностью до безопасных для природы минеральных веществ. Увы, но действительно разложилось всего около 15% пластика.

       А вот пакеты из полилактида разлагаются довольно быстро, да. Но это не означает, что они более дружественны для природы – производство пакетов из крахмала наносит гораздо больший вред экологии, чем пластиковых.

Итак, что же мы называем биоразлагаемым чудо-пластиком?

На самом деле это разные по составу материалы, требующие определенных условий для утилизации:

  1. Компостируемые пакеты – гидроразлагаемые полимеры из биоматериалов, требующие специального температурного и влажностного режима для разложения (такие специальные «компостные фабрики» есть у наших соседей в Европе, но их нет в Украине).
  2. Биоразлагаемые пакеты – должны разлагаться при естественных условиях в природе в результате микробиологических и химических процессов.
  3. Оксо — биоразлагаемые – биопакеты с оксо-разлагаемой добавкой. Катализатором деградации здесь служит атмосферный кислород, ускоряющий распад пластика на микрочастицы в десятки раз.
  4. Все прочие – какие-то разлагаемые полимеры, не подлежащие вторичной переработке.

       


       Быстро и полностью разлагаемых пластиков на данный момент человечество пока не изобрело. В издании The Guardian была опубликована статья «Biodegradable plastic bags survive three years in soil and sea». В ней приводятся результаты исследования деградации компостируемых, биоразлагаемых и обычных полиэтиленовых кульков под действием морской воды, воздуха и условий компостной ямы. Ни один из них полностью не оправдал надежд. Правда, компостируемый разложился через 3 месяца в морской воде, но с честью выдержал 27 месяцев «захоронения» под землей (хотя ожидали от него совсем другого).

       В общем, каждое решение имеет свои плюсы и минусы. А технология производства пакетов из крахмала требует основательной доработки.

       Но уже можно купить органические пакеты из крахмала в Украине. Только нужно понимать, что это не идеальная биомасса и не размокающая при первом дожде бумага, а просто один из видов пластика. Кстати, не стоит воспринимать бумагу как альтернативу полиэтилену. Целлюлозно-бумажная промышленность наносит колоссальный вред окружающей среде, о чем давно и безуспешно трубят на каждом углу экологи.

 

Мировой рынок «кукурузного» сырья

       Биополимеры из возобновляемых природных ресурсов – модный мировой тренд. Что они собой представляют, где находятся или из чего их можно произвести? Существуют различные технологии, в том числе созданные с помощью генной инженерии. Например, биопластик можно получить из соевого белка или растительных масел, производить с помощью бактерий. Но наиболее перспективным оказалось производство биоразлагаемых полимеров (полилактидов) из кукурузы.

       PLA в чистом виде – прозрачный, водостойкий, с красивым глянцем, но слишком хрупкий, жесткий и не термостойкий материал (не выдерживает температуру более 50-55°C и начинает деформироваться). Однако его можно модифицировать с помощью различных пластификаторов. Например, введение добавки Eastar Bio (производит компания Novamont) увеличивает его вязкость, упругость и гибкость. Эта добавка используется для производства эко пакетов во всем мире.

       Многие компании внедряют собственные технологии и производят сырье, из которого можно делать упаковку, пакеты биоразлагаемые, пластиковую тару. Например, BASF (Германия) создала и запатентовала инновационный пластик Ecovio, который почти на половину состоит из кукурузной PLA. Правда, в нем содержится и продукт нефтехимии Ecoflex, также ноу-хау корпорации BASF.

       Ведущий мировой производитель биопластиков из растительных полимеров, компания Компания NatureWorks, изготавливает INGEO PLA для биоразлагаемых пленок и термоупаковки, получаемых методом экструзии.

       Американская компания Cargill Inc. производит полилактид и очень прочный биопластик Eco-Pla. Mitsui Toatsu (Япония) внедрила тенологию одностадийной модификации полилактида и удешевила его себестоимость. Biotec GmbH предлагает композит на основе крахмала в виде компостируемой биомассы (гранулы, пеноматериалы, литьевой биопласт) для изготовления мягкой упаковки, сельскохозяйственной пленки, жесткой тары и других продуктов.

       Однако известно, что производители мягкой упаковки из ПЛА немного лукавят. По причине недостаточной термической стойкости, низких барьерных характеристик по отношению к кислороду (по сравнению с ПЭТ они ниже примерно в 10 раз) и высокого коэффициента диффузии СО2 нельзя сделать мягкую упаковку из чистого PLA, которая к тому же сможет контактировать с влагой и подойдет для замороженных продуктов. ПЛА приходится модифицировать и дополнительно вводить в состав композита добавки для повышения теплостойкости, устойчивости к кислороду.

       Для примера можно рассмотреть содержание биоматериалов в продуктах компании Biotec GmbH (информация с официального сайта компании):

  • BIOPLAST GF 106/02 – 23% растительного биосырья;
  • BIOPLAST 500 – 50%;
  • BIOPLAST GS 2189 – 69%;
  • BIOPLAST TPS – до 100% биосырья (подробности не разглашаются).

       Бизнесмен из Китая Фрэнсис Чой Чи-Мин, владелец компании Early Light International, заработавший свое состояние на изготовлении игрушек, теперь одержим идеей производства органического пластика из кукурузы и картофеля. Как пишет журнал Forbes, китаец создал совместно с одним из американских производителей эко пластмасс империю по производству биопластиков NuPlastiQ.

       В интервью Фрэнсис Чой сказал: «Это станет для нас большим бизнесом. Материал NuPlastiQ можно использовать для изготовления мягкой упаковки, можно сплавить с обычным пластиком для создания экологически чистых вещей, например, детских игрушек. В ближайшем будущем миру понадобится биопластик».

       Мы тоже ничуть не хуже китайцев, ведь экструдер на самом деле одинаково перерабатывает любое сырье и производит из него как пластик, так и биопластик. Но у биопакетов из природного сырья в Украине есть совсем другие проблемы, которые нам пока не удается решить.

    

Пакет тип «майка» из кукурузного крахмала


Технология производства пакетов из крахмала

       Производить пакеты из полиэтилена – дело не хитрое. Нужно взять природный газ или нефтепродукт, получить мономер и сделать готовое изделие. Куда интереснее поработать с крахмалом – именно он является самым популярным биоразлагаемым сырьем.

       Конечно, чистый крахмал не годится для изготовления пленки, потому что он очень хрупкий и непластичный. Но если в него добавить пластификаторы (например, сорбитол, глицерин, полимеры молочной кислоты), то можно будет сделать пленку неплохого качества. Причем можно использовать крахмал в качестве наполнителя, а можно его модифицировать физическими, химическими и ферментативными (биохимическими) методами.

       Пакеты из крахмала можно делать на том же оборудовании, что и обычные. Весь процесс производства проходит в трех цехах.

Экструдерный цех для производства рукава

       В экструдерном цеху установлены экструдеры, в которых из гранул сырья, пигментов и различных добавок формуют заготовку.  Так как крахмал по свойствам уступает синтетическому этилену, то производителю приходится более тщательно подбирать состав смеси и использовать различные добавки.


       Для производства рукава компоненты засыпают в бункер, нагревают, подвергают пластификации. А затем выдувают подготовленную вязкотекучую смесь через формовочную головку и получают тонкостенную цилиндрическую заготовку. Затем ее вытягивают методом пневматического растяжения (подают внутрь трубы сжатый воздух под давлением) до нужного диаметра, охлаждают, складывают с помощью направляющих раздвижных щек. Принудительное охлаждение позволяет избежать слипания рукава при сжатии специальными валками и сматывании в бобины или рулоны.

       Еще один этап производства – активация пленки, то есть обработка коронным разрядом. Этот этап позволяет изменить поверхностный микрослой для повышения смачиваемости и улучшения адгезионных характеристик полотна, предназначенного для дальнейшего нанесения рисунка.

       Если говорить проще, то после обработки коронным разрядом изменяется поверхностная структура пленки – она становится микропористой и шероховатой. Попавшая в эти микропоры краска как бы становится частью структуры поверхности, поэтому не смазывается и не вытирается.


Схема экструдера:

  1. Загрузочный бункер для исходного сырья – крахмала и добавок.
  2. Камера для нагрева сырья с вращающимся шнеком для перемешивания разогретой смеси.
  3. Формующая голова экструдера.
  4. Устройство для охлаждения рукава.
  5. Монтажная эстакада.
  6. «Щеки» — устройство для складывания рукава.
  7. Устройство приёма сложенного полотна.
  8. Устройство для наматывания в бобин.
  9. Блок управления экструдером.

Цех флексопечати: здесь рождается искусство

       В цеху флексопечати на заготовки наносится изображение методом флексографии. Это метод высокой прямой ротационной печати, при котором краска непрерывно наносится на клише, а с него – переносится на запечатываемую поверхность. Клише (флексоформа) изготавливается из тонкого светочувствительного полимера и представляет собой пластину с выпуклыми и пробельными элементами.

Флексографическая машина конструктивно представляет собой станок с тремя валами:

  1. Резиновый вал опускается в красочный резервуар, наполненный жидкой краской.

  2. Передаточный растровый вал принимает краску с резинового, после чего избыток пигмента удаляется с него ракельным ножом.

  3. Печатный вал с закрепленной на нем гибкой флексоформой получает от передаточного дозированную порцию краски и переносит ее на запечатываемую поверхность (пленку)

6-ти цветная планетарная флексографическая машина


Схема планетарной печатной машины:

  1. Узел размотки чистых бобин, намотки бобин с печатью.
  2. Сушильная камера покрашенной плёнки.
  3. Планетарная система печатных секций.
  4. Печатные секции.
  5. Центральный печатный вал.

       Каждый цвет переносится отдельными валами. То есть сначала наносится, например, желтая краска, на следующем этапе – синяя и т.д. Для двухцветой печати на одной стороне пленки понадобится 2 флексоформы, для печати с цветностью 2+2 понадобится 4 клише.

       Флексоформы изготавливаются для каждого заказчика индивидуально после утверждения макета. Но использовать их можно многократно в течение 3-5 лет. Поэтому для заказа второй партии пакетов уже не нужно изготавливать клише – оно хранится при строго определенных условия у производителя пакетов.

       Почему мы в самом начале заговорили об искусстве? Дизайн бытовых вещей по классификации – такая же полноправная форма искусства, как фотография и анимация. Поэтому качественная печать действительно положительно влияет на вкус потребителя и долго радует глаз. А еще она решает маркетинговые задачи. Причем справляется с этой задачей великолепно.

Цех пакетоделательных машин

       Это заключительный этап производства. Конструкция пакетоделательной машины зависит от типа пакета: майка, банан, петля.


Принцип работы пакетоделательной машины:

  1. Бобина с заготовкой крепится на подающем валу.
  2. С подающего вала рукав разматывается втягивающими валами и подается в операционную зону.
  3. Пленка подается не непрерывно, а пошагово, так как в операционной зоне в момент короткой остановки выполняются определенные операции: герметизация, сварка швов, уплотнение, резка, приварка ручек.
  4. Машина пересчитывает готовые пакеты и складывает их на приемный стол, то есть штабелирует пачками обычно по 50 или 100 штук.
  5. Пачки упаковывают и отправляют на склад готовой продукции, откуда потом их отгружают заказчику.

Во что на самом деле обходится производство биоразлагаемых пакетов в Украине

  1. На «органические» экопакеты из кукурузного крахмала приходится тратить ценные продукты питания.
  2. На производство биоупаковки расходуется на 40% больше энергоресурсов, чем на изготовление традиционной пластиковой упаковки (из отчета Danish Environmental Protection Agency).
  3. Мягкая упаковка из полисахаридов в 3 раза дороже той, которой мы привыкли пользоваться.
  4. Компостируемый полиэтилен деградирует только при определенных искусственно созданных условиях.
  5. При разложении биопакетов выделяется метан – один из основных компонентов парниковых газов атмосферы Земли.
  6. В Украине нет полигонов для органического компостирования (и вряд ли они появятся в ближайшее время).
  7. У нас очень низкая экологическая сознательность, поэтому сортировка мусора застряла на этапе нереализованного начинания зеленых эко-активистов.
  8. Полиэтилен из PLA не подходит для вторичной переработки, он может только испортить пластик и превратить всю партию в бракованное сырье.

Как видим, проблем достаточно. Но это не тупик. Просто нужна смена парадигм, то есть выход нужно искать с другой стороны.

 

Полиэтилен ПВД и ПНД с оксо — биоразлагаемыми добавками – доступная и рентабельная альтернатива

       Если мы пока не можем решить проблемы, связанные с энергозатратностью и сложностью утилизации упаковки из полисахаридов, значит, нужно вводить в обычный полиэтилен добавки для инициации и ускорения его распада. Такие технологии снижают себестоимость производства, не оказывают существенного влияния на состояние экологии, сохраняют все желаемые свойства полимера и обеспечивают его быстрое биоразложение.

       Биодеградируемые полимеры (англ. biodegradable polymers) или биоразлагаемые полимеры — это материалы, у которых можно регулировать срок эксплуатации, они самопроизвольно разрушающиеся в результате естественных химических и микробиологических процессов.

       Самые лучшие результаты по совокупности затрат и результата показывают композиты с оксо-биоразлагаемыми добавками. Например, d2w вводится в количестве 1-2%, не требует изменения технологических режимов, не влияет на свойства готового продукта, не повышает его токсичность. Производителем добавки d2w является компания Symphony Environmental Technologies plc, Великобритания.

       Сырьем для производства эко-пакетов являются: полиэтилен HDPE или LDPE, оксо-биоразлагаемая добавка d2w (в количестве 1-2%), суперконцентраты для окрашивания пленки, а также стабилизаторы.

Сравнение биологических полимеров растительного происхождения с полиэтиленом LDPE, HDPE с применением оксо-биоразлагаемой добавки

Параметры для сравнения

Полимеры из растительного сырья (кукурузы)

Полиэтилен с оксо-биодобавками

Энергозатраты на производство

Больше (в 40 раз)

Меньше

Себестоимость продукции

Больше (в 3-10 раз)

Меньше

Зависимость от нефтехимического сырья

Меньше

Больше

Вред готового продукта для экологии

Меньше

Больше

Срок деградации (разложения)

От 6 месяцев

Около 2-3 лет

Необходимость в создании особых условий компостирования

Да

Нет

Возможность вторичной переработки

Нет

Да

Быстрая биодеструкция без специальных условий (разложение брошенного на природе кулька)

Нет

Да

Содержание биоматериалов в композите

От 30%, остальное – углеводороды, то есть те же углеводороды нефти

0%

Долговечность продукта в течение периода эксплуатации и возможность контроля сроков разложения

Долговечность не гарантированная (продукт может стать хрупким, непрочным), срок разложения нельзя контролировать

Долговечность гарантированная, срок разложения можно контролировать

       Как видим, у каждого из вариантов есть свои плюсы и минусы. Красивую картинку легко нарисовать, но насколько она будет соответствовать действительности?

Пакет с прорубной ручкой (банан) из кукурузного крахмала


Где купить биодеградирующие экопакеты в Украине

       «МПАК» производит биологически деградирующие экопакеты, которые имеют все необходимые потребительские свойства (простота применения, низкая цена, удобство, качество, грузоподъемность, долговечность), удовлетворяют требованиям наших клиентов (прочность, внешний вид, форм-фактор, стоимость), соответствуют экологическим нормам.

       Разработаем индивидуально для вас макет, подберем состав сырья, изготовим упаковку и бесплатно доставим ее в Киев, Харьков, Днепр, Одессу, Львов и другие города.

Сотрудничество с украинским производителем – преимущество вашего бизнеса,

гарантия успешного развития и процветания компании!

Производство эко-пакетов | «Зеленый полюс»

В КАЗАХСТАНЕ ЗАПУСТИЛИ ПРОИЗВОДСТВО ЭКО-ПАКЕТОВ ИЗ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ.

Первую линию биоразлагаемых пакетов запустили в Астане. Образцы могут выдержать до 13 килограммов веса и дороже обычных всего на 10%. В состав пакета входит целлюлоза, крахмал и молочная кислота, производитель планирует выпускать до 5 миллионов пакетов в месяц, что составит 6 часть потребления пакетов в Астане.

Производство эко-пакетов начинается со специальных гранул. Их получают из молочной кислоты, целлюлозы и модифицированного крахмала. Сырье помещают в бункер, где оно разогревается и превращается в пакеты. За минуты станки производят их до 100 штук. В месяц здесь намерены выпускать до 5 миллионов. По словам предпринимателя, этот объем позволит удовлетворить спрос астанчан.

«Мы изучали опыт российских, европейских и китайских производителей, – говорит предприниматель, участник «ЭКО пакет» Мирас Аббасов. – В России и Европе при производстве экопакетов в них добавляют специальную присадку. В Китае, где с 2008 года идет общенациональная кампания по отказу от пластика, научились делать пакеты из растительного сырья. Мы переняли их технологию. В состав входят полилактид ацид (молочная кислота), модифицированный крахмал, ацитат целлюлозы, лигнин и пластификатор. У нас в Казахстане во многих городах есть станки по выпуску пластиковых пакетов. Модификация существующего станка для выпуска экологичных пакетов будет стоить для них не более 20 тысяч долларов.»

Предприниматель планирует выпускать до 5 миллионов изделий в месяц. Для сравнения, емкость рынка Астаны, по подсчетам бизнесмена, составляет 30 миллионов изделий в месяц, алматинцы расходуют не менее 50 миллионов пакетов в месяц.

В условиях компоста при определенной температуре эти пакеты разлагаются на CO2 и гумус через 100 дней. Однако в Казахстане пока нет специализированных мусороперерабатывающих предприятий, где были бы созданы идеальные условия для переработки экопакетов. Поэтому по факту такой пакет в условиях мусорного полигона полностью разложится за 1 год.

Сейчас предприниматели проходят сертификацию, разрабатывают дизайн логотипа, а также ведут переговоры с потенциальными покупателями. Наибольший интерес проявили «экоответственные» представители малого бизнеса – химчистки, интернет-магазины, производители услуг. Речь идет о небольших партиях 500-10000 штук. Также идут переговоры с крупной сетью супермаркетов, продажа пакетов через которые будет выгодна, если найдется рекламодатель, чей логотип напечатают на пакетах.

Около 4% ежегодных объемов добываемой в мире нефти расходуется на пластиковые пакеты. Их повторная переработка – нерентабельна. Еще одним вариантом сокращения вреда, кроме производства биоразлагаемых пакетов, является популяризация многоразовых тканевых сумок и бумажных пакетов.

Как сделать биоразлагаемые полиэтиленовые пакеты

Хотите узнать, как сделать биоразлагаемых пластиковых пакетов своими руками? В таком случае оставайтесь с нами, потому что мы даем вам советы по их изготовлению. Таким образом, вы сможете создавать пластмассы, которые разлагаются за гораздо меньшее время и которые более рекомендуются для ухода за планетой.

¿Qué encontrarás en este artículo?

Биоразлагаемые пластиковые пакеты: как они производятся?

Прежде всего, вы должны знать, что биопластики — это пластмассы, изготовленные из продуктов природного или растительного происхождения, которые превращают их в биоразлагаемые пластмассы.Цель состоит в том, чтобы они раньше разлагались в природе и причиняли меньший ущерб окружающей среде.

Некоторые биопластики производятся из особо популярных сырьевых материалов, таких как картофель, кукуруза и соя. Таким образом, это некоторые из основных ингредиентов, на которые мы можем положиться при создании биоразлагаемых пластиковых пакетов .

Важно отметить, что существуют разные варианты в зависимости от материала: бумажные или деревянные мешки, крафт-мешки, джутовые мешки, нейлоновые мешки, мешки из мешковины или в основном мешки с картофельным и кукурузным крахмалом.Все они могут быть изготовлены в домашних условиях; это процесс, который можно проводить даже с детьми, чтобы проводить время с семьей.

Ингредиенты

Существует множество рецептов, которым вы можете следовать, чтобы сделать свой собственный биопластик в домашних условиях. Как правило, вы увидите, что кукурузный крахмал является одним из основных сырьевых материалов, и он нужен вам в качестве основы. Помимо других, таких как глицерин , уксус или вода .

В дополнение к этим ингредиентам вам просто понадобится контейнер и ложка.Но лучше они будут антипригарными, чтобы смесь не прилипала. Если все готово, приступим!

Действия, которые необходимо выполнить

Чтобы создать биоразлагаемых пластиковых пакетов , просто выполните следующие действия:

  1. Возьмите контейнер
  2. Добавьте 1 столовую ложку кукурузного крахмала
  3. Добавьте 4 столовые ложки воды и смешайте с кукурузным крахмалом, пока он не растворится
  4. Добавьте 1 столовую ложку глицерина, 1 столовую ложку уксуса и хорошо перемешайте.
  5. Готовая смесь нагрейте на слабом огне, помешивая.
  6. Когда у вас получится густая масса без комков, снимите ее с огня.
  7. Оставьте тесто сушить на антипригарной поверхности или на пищевой пленке
  8. Когда тесто высохнет, вам просто нужно придать ему форму, чтобы получился пакет — важно не ждать, пока оно полностью остынет, так как вы не сможете поменять его форма.
  9. После формирования пакета дайте ему высохнуть в течение 2–3 дней.

Вот как выполняется процесс производства биоразлагаемых пластиковых пакетов . Вы видите, что вам практически не нужны какие-либо ингредиенты или материалы, поэтому вы можете быстро начать создавать свои собственные биоразлагаемые пластиковые пакеты из дома, когда они вам понадобятся.

Если сначала у вас ничего не получится, не волнуйтесь, продолжайте попытки! Имейте в виду, что мешком нужно придать ему форму, поэтому полученное тесто должно быть достаточно большим, чтобы выполнять свою работу.

Это простой процесс , но он может занять время, так что не сдавайтесь, я уверен, что рано или поздно вы его получите. Кроме того, вы даже можете попробовать другие ингредиенты, такие как банан, картофель, апельсин, манго, помидор и т. Д. У вас могут быть ингредиенты дома, которые вы можете использовать для создания своих собственных органических пакетов.

Если у вас есть сомнения и вы предпочитаете видеть процесс вживую, в Интернете есть видео, в котором показаны шаги. Вот хороший пример:

И вот как вы можете перейти к , чтобы сделать биоразлагаемые пластиковые пакеты прямо у себя дома.Это способ внести свой вклад в охрану окружающей среды. Хотите попробовать?

(PDF) Производство биоразлагаемых пакетов с использованием крахмала кассавы

S.Sharmiladevi et. al / International Research Journal of Multidisciplinary Technovation / 2019, 1 (6), 553-559

2. Бабу, Р.П., О’Коннор, К., и Сирам, Р. (2013). «Текущий прогресс в области биотехнологий. полимеры

и их перспективы ». Прогресс в биоматериалах, 2 (1), 8.

3. Bastioli, C.(2001) «Мировой статус производства упаковочных материалов на биологической основе», Vol. 53,

pp. 351-355.

4. Бейлен, Дж. Б. Ван, и Пуарье, Ю. (2007). «Перспективы производства биополимеров на растениях». В A.

Fiechter & C.Sautter (Eds.), Green Gene Technology, стр. 133–151. «Биопластики и

Пластмассы на нефтяной основе: сильные и слабые стороны».

5. Блинкова М., Ботурова К. (2017) «Влияние бактерий на деградацию биопластиков», Том.

36, с. 67-89.

6. Брюс Смит С.П., Дакубу М. (1978) «Содержание амилозы в крахмале из различных сортов маниоки

», том 12, стр. 197-206.

7. Дэвис Э. М., Марик Т. Л., Элизма, К., Ибрагим, Р. М. (2008) «Свойства крахмалов из кокоя

и маниока, выращенных» Том 2, стр. 102-111.

8. Де Малдер Джонстон, К., Крохта, Дж. М. (2007) «Съедобные и биоразлагаемые полимерные пленки:

проблемы и возможности», Том 51, стр 61-74.

9. Гарсия Моралес, М., Гальегос, К., Гонсалес Гутьеррес, Дж., Партал, П. (2010) «Разработка высокопрозрачных биопластов на основе крахмала

», том 6, стр. 307-313.

10. Джорджина Дэвис, Сонг, Дж. Х. (2006) «Биоразлагаемая упаковка на основе сырья из

сельскохозяйственных культур и их влияние на управление отходами», Том 55, стр 112-124.

11. Жирони, Ф., Пьемонте, В. (2011) «Биопластики и пластмассы на нефтяной основе: прочность и слабость

», Том 33, стр. 949-959.

12. Жирони Ф. и Пьемонте В. (2011). «Оценка жизненного цикла бутылок из полимолочной кислоты и полиэтилена

из терефталата для питьевой воды». Экологический прогресс и устойчивая энергетика, Том

30, стр 459–468.

13. Гурисанкар Роймахапатра, Пиюс Канти Хатуа. (2016) «Биопластик: зеленая технология и

озабоченность биоразлагаемостью» Том 67, стр 45-67.

14. Гросс Р.А., Калра Б. (2002) «Биоразлагаемые полимеры окружающей среды», том 29, стр. 803-

807.

15. Guzman D.de. (2012). «PHA bioplastic update». European Bioplastics. Vol 32, pp 678-689.

16. Ишрат Маджид, Мамта Тхакур, Викас Нанда. (2018), «Биоразлагаемые упаковочные материалы», том

52, стр. 34-40.

17. Ивата Т. (2015). «Биоразлагаемые полимеры и полимеры на биологической основе: будущие перспективы экологически чистых пластмасс

».

18. Ху, Х., Тан, Р. Б. Х. (2010), «Воздействие на окружающую среду обычных пластиковых и биологических пакетов для переноски

» Том 15, стр. 338-346.

19. Мишра, С., Рай, Т. (2006), «Морфология и функциональные свойства кукурузы, картофеля и тапиоки

крахмалов» Том 20, стр. 557-568.

20. Мохи, Р., Мудху А. Хаду, П., Унмар, Г.Д. (2008), «Биоразлагаемость биоразлагаемых пластических материалов

в аэробных и анаэробных условиях» Том 28, стр 162-179.

21. Мерфи, Р.Дж., Сонг, Дж. Х. (2009), «Биоразлагаемые и компостируемые альтернативы пластмассам», Том

45, стр 89-95.

22. Нараян Р. (2011). Углеродный след биопластиков с использованием анализа содержания биоуглерода и оценки жизненного цикла

. Бюллетень MRS, 36 (9), 716–721.

23. Нур Фирдаус, А.Р., Сулейман, С. (2009), «Пластиковая упаковка из крахмала и сельское хозяйство»

, Том 9, стр. 513-519

Критическая точка зрения на заре их глобального внедрения

ChemistryOpen . 2020 Янв; 9 (1): 8–13.

1 и 2

Др.Розария Цириминна

1 Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati, CNR, через U. La Malfa 153,

Палермо Италия,

Доктор Марио Пальяро

2 Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati, CNR, через U. La Malfa 153

Палермо Италия,

1 Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati, CNR, через U. La Malfa 153,

Палермо Италия,

2 Istituto per lo Studio dei Materiali Nanostrutturati, CNR, через U.Ла Мальфа 153

Палермо Италия,

Автор, ответственный за переписку.

Поступило 06.09.2019 г .; Пересмотрено 8 ноября 2019 г.

Авторские права © 2019 Авторы. Опубликовано Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Это статья в открытом доступе в соответствии с условиями http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ Лицензии, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе. при условии правильного цитирования оригинальной работы.

Abstract

Глобальное внедрение биоразлагаемых и компостируемых пластиков, полученных из мономеров, полученных из биомассы, мы утверждаем в этом отчете, сейчас близко к точке перегиба.Первое промышленно значимое воздействие коснется упаковочного сегмента мировой химической промышленности. В этом процессе ключевую роль будут играть Китай и Индия. Приведены избранные руководящие принципы, направленные на содействие развитию индустрии биопластиков как в развитых, так и в развивающихся странах.

Ключевые слова: биоразлагаемый, пластик, компостируемый, биоэкономика, мегатенденции

Реферат

Пластик Quo vadis ? Оценки роста рынка биоразлагаемых и компостируемых пластиков до 2025 года предполагают умеренный ежегодный рост менее 1%.Тем не менее, рынок биопластиков будет испытывать кривую роста производства и потребления, аналогичную кривой роста фотоэлектрических солнечных элементов с 2007 года, при этом ключевую роль будут играть Китай и Индия.

1. Введение

Использование пластмасс нефтяного происхождения, в частности, из пяти основных товарных термопластов (полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол и полиэтилентерефталат), обеспечивает многочисленные и значительные социальные выгоды. 1 Используется для упаковки пищевых продуктов, воды и напитков, например, пластмасса способствует здоровью и безопасности людей во всем мире.

Помимо продуктов питания, большая часть средств личной гигиены, косметики и бытовых товаров упаковывается в пластиковые контейнеры. К сожалению, химическая стабильность этих полимеров, которая является одной из основных причин их успешного применения, также вызывает серьезные проблемы для окружающей среды и здоровья из-за огромного количества пластиковых отходов, ежегодно выбрасываемых в окружающую среду. Тщательные оценки 2015 года показывают, что из общего количества пластиковых отходов, произведенных в период с 1950 по 2015 год, только 9 процентов были переработаны. 2 В том же году около 55 процентов мировых пластиковых отходов было выброшено в окружающую среду или захоронено, 25 процентов было сожжено, а 20 процентов переработано. 2

В результате минимум 5,25 триллиона пластиковых частиц весом около 269 000 тонн, по консервативным оценкам, в 2013 году плавают на поверхности Мирового океана с использованием океанографической модели рассеивания плавающего мусора. 3

Точно так же пластик загрязняет почву 4 в виде как макропластиков (> 5 мм), так и микропластиков, а именно пластиковых частиц размером <5 мм, образованных в результате разложения макропластика, микрогранул и микропластических волокон. 5

Микропластики в почве и воде попадают в пищевую цепочку с пагубными последствиями для здоровья. 6 С 1991 года, а затем даже больше с 2014 года, многие страны приняли политику сокращения одноразовых пластиковых пакетов и уменьшения количества пластиковых микрогранул. 7

В принципе, биоразлагаемые и компостируемые биопластики обеспечат вышеупомянутые социальные выгоды при одновременном отсутствии вредных остатков или ценных компостных удобрений.

Полимолочная кислота (PLA), крахмал, целлюлозная масса, полигидроксиалканоаты (PHA), такие как полигидроксибутират и полигидроксиоктаноат, являются основными биополимерами, используемыми сегодня для производства одноразовых биопластиков, таких как пакеты, посуда, соломинки, мешалки для кофе, стаканы, садоводство. горшок, мульчирующая пленка, контейнеры для мусора, пыльники, бутылки и упаковочные материалы.

Надежные недавние оценки показывают, что на пластиковую упаковку приходится до 40 процентов от общего потребления пластика каждый год, в основном из нефтехимических полимеров. 8

Первые биопластики после рилсана (полиамид 11 или нейлон 11), появившиеся на рынке в начале 1950-х годов, вышли на рынок в начале 1990-х годов. Однако только недавно их глобальное распространение стало приобретать значительный характер, начиная с одноразовых пакетов, посуды и упаковки.В 2018 году биопластики составляли около одного процента (2,112 миллиона тонн) из примерно 335 миллионов тонн мирового производства пластмасс. 9

Прекрасные книги подробно описывают химические и технические аспекты биопластиков и биокомпозитов. 10 В этом исследовании мы утверждаем, что глобальное внедрение биоразлагаемых и компостируемых пластиков, полученных из мономеров, полученных из биомассы, близко к точке перегиба, с предстоящим значительным промышленным воздействием, которое вскоре повлияет на упаковочный сегмент глобальной химической промышленности.

В этом процессе, мы также предполагаем, что в этом отчете Китай и Индия будут играть ключевую роль. В заключение мы предлагаем избранные руководящие принципы, направленные на содействие развитию индустрии биопластов как в развитых, так и в развивающихся странах.

2. От пластиковых отходов к удобрениям

В Европе сегодняшняя одноразовая пластиковая упаковка и лигноцеллюлозные материалы поддаются биологическому разложению и компостированию при соблюдении требований европейского стандарта EN 13432 «Требования к упаковке, восстанавливаемой путем компостирования и биоразложения — Схема испытаний и критерии оценки окончательной приемки упаковки ».

Аналогичные требования к неупаковочным пластиковым предметам указаны в европейском стандарте EN 14995.

Другими словами, последние стандарты определяют характеристики, которыми должен обладать материал, чтобы считаться «компостируемым», а именно: переработано путем органического восстановления (компостирование и анаэробное сбраживание, рисунок).

Переработка биоразлагаемых и компостируемых пластиковых продуктов позволяет получить компост (ценное удобрение) и биогаз. Компост используется для оплодотворения роста растений, после чего процессы зеленой химии на заводе по переработке биопереработки преобразуют полученные из растений сахара или терпены в новые биопластики.[Изображение любезно предоставлено компанией Europe Bioplastics].

EN 13432 требует, чтобы следующие четыре характеристики были испытаны в лаборатории:

  1. Распад, а именно фрагментация и потеря видимости в конечном компосте — это измеряется в пилотном тесте компостирования, в котором образцы исследуемого материала компостируются. с биоотходами на 3 мес. По истечении этого времени масса остатков исследуемого материала должна составлять менее 10% от исходной массы.

  2. Биоразлагаемость, а именно способность компостируемого материала превращаться в CO 2 под действием микроорганизмов.Стандарт содержит обязательный порог биоразложения не менее 90 процентов, который должен быть достигнут менее чем за 6 месяцев (метод лабораторных испытаний EN 14046).

  3. Отсутствие негативного воздействия на процесс компостирования.

  4. Количество тяжелых металлов должно быть ниже заданных максимальных значений, и конечный компост не должен подвергаться отрицательному воздействию (без снижения агрономической ценности и экотоксикологического воздействия на рост растений). Пластмассы, сертифицированные в соответствии с EN 13432, могут быть помечены логотипом «Seedling» (рис.

    Рисунок 2

    Этикетка для рассады для компостирования.[Изображение любезно предоставлено компанией Europe Bioplastics].

    ), помогая потребителям правильно идентифицировать компостируемый материал, помогая в принятии решения о покупке и утилизации продукта.

Сертифицированные компостируемые пластмассы, включая изделия из PLA, отправляются на промышленные предприятия по компостированию как органические отходы. Действительно, вопреки тому, о чем часто сообщается в серой литературе, PLA (очень универсальный материал и отличная замена полистиролу и полипропилену в сложных приложениях), уже производимый со скоростью> 100 000 т / год, является биоразлагаемым и компостируемым. 11

Например, разложение листов PLA в условиях завода по производству компоста, изученное в Таиланде в 2008 году, показывает, что после 8 дней в условиях завода по производству компоста при относительно высокой температуре и влажности (50–60 ° C и относительной влажности 60%) листы стали стали ломкими и начали распадаться на мелкие кусочки. 12

Типичная температура наземного компостного завода выше, чем температура стеклования PLA, что позволяет молекулам воды проникать через неупорядоченные полимерные цепи, тем самым усиливая реакцию гидролиза.

Даже дома PLA, который не компостируется в домашних условиях, при смешивании с поликапролактоном (PCL) становится компостируемым в домашних условиях. 13 Другими словами, производители биопластов могут производить смеси пластмасс на основе PLA, которые можно делать домашним или промышленным компостированием, более или менее быстро биоразлагаемым, в зависимости от использования продаваемых биопластических объектов.

В результате компостируемая посуда и столовые приборы из PLA или PHA используются, например, на крупных мероприятиях (спорт, концерты, церемонии и т. Д.)), а также в ресторанах можно утилизировать вместе с пищевыми отходами в один компостируемый поток «отходов». Однако отходы превратятся в высококачественные удобрения из компоста / почвоулучшителя и ценный биогаз в соответствии с принципами экономики замкнутого цикла.

Компостирование происходит на одних и тех же заводах по компостированию, широко используемых, например, в Италии или Германии, где пищевые и другие органические отходы превращаются в компост и биогаз.

3. Экономические и производственные аспекты

Чтобы понять, почему биопластики оставались нишей на общем рынке пластмасс даже в сегменте упаковки или пакетов с низкой добавленной стоимостью, полезно ознакомиться с комментариями одного из первых индийских предпринимателей в области биопластиков:

«Внезапно, в 2012 году, городская корпорация Мангалуру ввела запрет на пластмассы, я подумал, что должен инвестировать в это предприятие по поставке тканевых сумок в Мангалуру.Во время раздачи матерчатых пакетов ко мне подошла рыбачка и спросила, не я ли являюсь причиной запрета на пластмассу. Она подняла серьезный вопрос, когда спросила меня, как она может продать рыбу стоимостью 20 рупий в сумке, которая стоит 25 рупий. Никто не был готов покупать эти сумки ». 14

Высокие производственные затраты и, следовательно, высокая цена более двух десятилетий не позволяли биопластикам конкурировать с нефтехимическими полимерами. Сегодня, однако, достаточно вложить относительно скромные инвестиции в исследования и новые производственные маршруты, чтобы изменить ситуацию.Пакеты, производимые на первом производственном предприятии, расположенном в Пинии, Индия, начиная с кукурузного крахмала, производных растительного масла и растительных отходов, теперь стоят 3 рупии, а пакеты производятся в соответствии с требованиями клиентов. 14

Как правило, полимеры на биологической основе обычно производятся на небольших предприятиях, на которых либо биополимеры, такие как крахмал, перерабатываются в термопластичные полимеры, либо сахара превращаются в полимеры путем ферментации. Производственные предприятия распределены по стране почти противоположно крупным централизованным нефтехимическим предприятиям, где нефть сначала очищается, а затем ее фракции и молекулы подвергаются высокоэффективным процессам с гетерогенным катализом для производства химикатов и полимеров.

Очевидно, успешная конкуренция с нефтехимическими компаниями, накопление больших доходов от продажи нефтехимических продуктов, когда цена на нефть низкая (т. Е. <40 долларов за баррель), и компенсация убытков от нефтехимического производства, когда цена на нефть высока, за счет продажа топлива, казалось бы, невозможна.

Это объясняет, почему в последнее десятилетие многие компании, ориентированные на биопродукты, такие как биопластики, потерпели неудачу, были приобретены нефтяными компаниями или изменили производство, ориентируясь на более дорогие продукты, такие как косметические ингредиенты.

Однако сочетание низкого и быстро снижающегося EROI (возврат энергии на вложенную энергию) для нефти, демографии и глобального экономического роста потребует примерно 32 дополнительных миллионов баррелей в день к 2025 году. 15

Другими словами, менее чем за В течение десятилетия, чтобы мировая экономика продолжала расти естественными темпами, человечество должно добавить более одной трети от нынешних 90 миллионов баррелей, потребляемых ежедневно.

В этих условиях переход производства химикатов и полимеров с нефти на биомассу и производства энергии с ископаемого топлива на возобновляемые источники энергии неизбежен до серьезного глобального энергетического и ресурсного кризиса.

Согласно недавнему анализу, проведенному по заказу European Bioplastics (ассоциация, базирующаяся в Германии, представляющая около 70 участников всей производственно-сбытовой цепочки биопластиков), глобальные производственные мощности биопластиков, по прогнозам, вырастут с примерно 2,11 миллиона тонн в 2018 году до примерно 2,62 миллиона. тонн к 2023 году. 16 Для сравнения, общее мировое производство пластмасс пластмасс в 2017 году составило 335 миллионов тонн и с тех пор продолжает расти.

Биоразлагаемые биопластики очень хорошо подходят для упаковки.Действительно, в 2018 году на гибкую и жесткую упаковку приходилось около 60% их рынка (рисунок), за которыми следовали сельское хозяйство и садоводство.

Биоразлагаемые пластмассы (по сегментам рынка), 2018 г. [Изображение любезно предоставлено European Bioplastics, 2019].

Оценки роста рынка биоразлагаемых и компостируемых пластмасс до 2025 года предполагают умеренный ежегодный рост менее 1%. По оценкам вышеупомянутой ассоциации, мировой рынок вырастет всего на 24% за пять лет (2018–2023 гг.).

Тем не менее, мы утверждаем следующее, точно так же, как это произошло с неожиданным массовым производством и внедрением солнечных фотоэлектрических модулей для производства электроэнергии, 17 Китай (и Индия) имеют синергетические возможности при переходе с импортной нефти на биомассу из местных источников. производить биопластики: очищать окружающую среду, улучшать здоровье населения и сельское хозяйство и в то же время создавать новую прибыльную отрасль, ориентированную на глобальный рынок, в котором общества, и особенно молодые поколения потребителей, требуют экологически чистых и экологически чистых продуктов, не представляющих угрозы для здоровья и окружение.

4. Ключевая роль Китая и Индии

В настоящее время на Китай и Индию приходится около 37% мирового населения, при этом в Китае в настоящее время проживает около 1,4 миллиарда человек, а в Индии — 1,3 миллиарда.

Только потребление тонких (4–8 мкм) полиэтиленовых листов китайскими фермерами увеличилось с 6000 тонн, покрывая 0,12 миллиона га, в 1982 году до 1,2 миллиона тонн, покрывая почти 20 миллионов га, в 2011 году. 18

Такая тонкая пленка из небиоразлагаемого полиэтилена легко повреждается, ее трудно удалить, и ее нельзя использовать повторно в течение второго сезона.В 2014 году было обнаружено, что остаточный пластик в верхнем 0,3-метровом слое почвы колеблется от 72 до 260 кг / га, в зависимости от количества лет использования, процента покрытия почвы и толщины пленки, что значительно снижает урожайность сельскохозяйственных культур. 18

Демонстрирует дополнительные доказательства решающей роли политики в продвижении внедрения биопластика после того, как постановления о запрете пластиковых пакетов в нескольких странах Европы, включая Италию, Китай в 2017 году запретили почти весь импорт пластиковых отходов из-за рубежа, что создает проблемы для большинства городских предприятий по переработке отходов в Европе и США. 19

В середине 2019 года президент Китая еще раз подчеркнул важность предотвращения и контроля загрязнения для действительно устойчивого экономического роста. 20 Возможно, неудивительно узнать, что в конце 2018 года дочернее предприятие государственной и крупнейшей пищевой компании Китая начало производство биоразлагаемой смолы PLA. Точно так же китайская компания по переработке кукурузы вместе с дочерней компанией французской сахарной компании в настоящее время строит благодаря общим инвестициям в размере около 100 миллионов долларов завод PLA в провинции Аньхой с мощностью производства 100000 тонн в год к 2020 году. 21

В то же время существующие в Китае компании по производству биопластов растут быстрыми темпами. Например, количество PLA на одной фирме, производящей смолу в провинции Чжэцзян, выросло с 5000 тонн в 2006 году до 15000 тонн в 2018 году с прогнозируемым увеличением производства до 65000 тонн к 2020 году. 21

Существующие производители обычных пластиков поэтому в Китае быстро расширяют свое производство, включая производство биопластиков.Например, крупный производитель обычных пластиков с установленной производственной мощностью более 600 000 тонн в 2017 году планирует построить дополнительные производственные мощности в размере 300 000 тонн «биологических композитных материалов» в 2019 году, сосредоточив внимание вначале на биопластиках для упаковки. 21

В этом контексте Индия не будет повторять то, что произошло с ее производителями солнечных элементов и фотоэлектрических модулей, которые, как и те, которые базируются в Европе, составляют сегодня ничтожную долю от текущего глобального производства солнечных элементов мощностью более 100 ГВт, в основном потребляя место в Китае.

После выступления 15 августа 2019 года в День независимости, в котором премьер Индии призвал запретить одноразовый пластик для шести типов пластмасс, ожидаемый запрет был «приостановлен, а официальные лица заявили, что запрет будет слишком разрушительным для промышленности. ». 22

Вышеупомянутая компания из Бангалора, производящая дешевые биоразлагаемые пластиковые пакеты, уже предлагает свои продукты в 12 странах за пределами Индии. Изготовленный из крахмала тапиоки и растительного масла и содержащий термопластичную смолу, не требующую промышленных условий компостирования для биоразложения, полимер быстро разлагается даже в условиях окружающей среды.

Смола, метко названная «непластичной», после прохождения испытаний в кипящей воде, обжиге, раскаленном утюге, пищевых продуктах и ​​прочности, проводимых государственными и частными органами по сертификации промышленных продуктов, в настоящее время проходит тест EN 13432 на биоразлагаемую сертификацию. 23

Сырье, используемое для производства смолы (кукурузный крахмал, картофель, тапиока, кукуруза, натуральный крахмал, банан, цветочное масло, производные растительного масла и растительные отходы), закупается на месте по низкой цене, что наряду с невысокой стоимостью себестоимость производственного процесса выражается в беспрецедентно низких ценах на получаемые биоразлагаемые пакеты.

Компания сотрудничает с несколькими другими компаниями, чтобы начать местное производство в многочисленных штатах, составляющих огромную Индию, с целью увеличения производства и сокращения транспортных расходов, тем самым используя преимущества распределенного производства полимеров вместо централизованного нефтехимического производства. .

Сельское хозяйство Индии сегодня настолько развито, что страна не только удовлетворяет продовольственные потребности своих 1,3 миллиона жителей, но и экспортирует большое количество сельскохозяйственных культур (например, из 90.В стране произведено 8 млн т пшеницы, в 2014–2015 гг. Экспортировано 29 млн т). 24 Побочные продукты сельского хозяйства, лесного хозяйства и пищевой промышленности, такие как, например, патока и опилки, идеально подходят как источник как полимеров, так и сахаров для производства биопластиков нового поколения.

Таким образом, производство биопластиков не только не лишит производство продуктов питания, но и фактически принесет дополнительные доходы фермерам Индии, которые, в свою очередь, получат выгоду от использования мульчирующего биопластика вместо полиэтиленовых листов или листов на основе бисфенола. поликарбонат для своих теплиц.

Действительно, давая всесторонний взгляд на необходимость преобразования линейной экономики пластмасс в экономику пластмасс замкнутого цикла, Лин и его коллеги недавно показали, как повышение ценности отходов с помощью технологии зеленой химии может практически реализовать концепцию экономики замкнутого цикла пластмасс за счет Например, завод по биопереработке для производства фруктозы с высокой добавленной стоимостью путем биоконверсии пищевых отходов, 25 или путем биопереработки текстильных отходов для производства ценных глюкозного сиропа и полиэфира. 26

5. Выводы

Под влиянием социальных мегатенденций в отношении окружающей среды, здоровья и энергетики, которые пронизывают общество в глобальном масштабе, в химической промышленности происходят значительные инновации в продуктах и ​​процессах. 27 Эти мегатенденции включают в себя глубокое изменение потребительского спроса, в котором центральное место занимает отсутствие негативного воздействия на окружающую среду и здоровье человека химической продукции, начиная с пластмасс.

Именно это изменение является движущей силой быстрого прогресса и инноваций в производстве биопластов, включая открытие новых материалов на основе биопластиков с улучшенными свойствами и новыми функциональными возможностями ввиду их широкого внедрения в секторах, в которых сегодня преобладают нефтехимические полимеры, таких как текстиль, строительство а также в строительстве, производстве товаров народного потребления и автомобилестроении.

Новый массовый спрос на биоразлагаемые и компостируемые биопластики, который уже наблюдается в Китае, вскоре возникнет и в Индии. Вместе две самые густонаселенные страны мира в высшей степени подходят для крупномасштабного производства биопластиков, точно так же, как это происходит для широко распространенного распределенного производства энергии благодаря фотоэлектрической солнечной энергии. 17 , 28

В этом быстро развивающемся контексте, в котором рост рынка биопластиков не будет ограничиваться одним или двумя процентами, но он будет иметь кривую, более похожую на кривую глобального потребления фотоэлектрической энергии после 2007 года, другая страны, владеющие крупными химическими компаниями, обязательно начнут заниматься производством биопластов.В этом отношении поучительно отметить, что в Японии «в последний год или около того… местные производители обращаются к биоразлагаемым пластмассам и специальной бумажной продукции в качестве альтернативы одноразовой пластиковой упаковке». 29

Учитывая естественный характер биоэкономики, основанной на биологических и возобновляемых ресурсах, все страны мира могут извлечь выгоду из создания своей собственной индустрии биопластиков. Чтобы способствовать прогрессу в достижении этой цели, из настоящего исследования вытекают два принципа.

Во-первых, существующие и новые компании, производящие биопласты, должны все активнее внедрять высокоэффективные технологии непрерывного производства, в значительной степени основанные на гетерогенном биокатализе, аналогичном, 30 , хотя и в другом масштабе и в гораздо более мягких условиях реакции, чем те, которые основаны на гетерогенном хемокатализе, используемом нефтехимическая промышленность.

Во-вторых, чтобы увеличить создание знаний и их передачу в новую отрасль, а также решить проблему нехватки квалифицированной рабочей силы и исследователей, страны должны активно действовать путем создания новых исследовательских и образовательных институтов в области биоэкономики, способных давать также более полезные политические рекомендации. 31 , 32

Критики возобновляемой энергетики сначала указали на ее «невыносимо высокую экономическую стоимость», а затем, когда затраты на производство электроэнергии с использованием фотоэлектрических модулей стали намного дешевле среди всех источников энергии, они подчеркнули «непостоянство» и по своей природе ненадежный характер энергии, генерируемой солнечным светом или ветром. Даже на отдаленном острове Гавайи только в этом году одна коммунальная компания сэкономит на покупке и импорте более 1000 тонн дизельного топлива, снабжая своих клиентов электроэнергией непревзойденного качества (частота переменного тока и стабильное напряжение), вырабатываемой с помощью хранимых фотоэлектрических модулей. в аккумуляторной энергосистеме мощностью 100 МВтч. 33

Химические компании, производящие обычные пластмассы, возможно, захотят узнать на этом единственном примере, как избежать того, что случилось с производителями турбин для термоэлектрических электростанций, чей глобальный рынок, вытесненный мировым внедрением фотоэлектрической и ветровой энергии, исчез. с общей генерирующей мощности 71,6 ГВт в 2011 году до примерно 30 ГВт в 2018 году, 34 и в настоящее время продолжает сокращаться.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта статья посвящена профессору Бабаку Карими, выдающемуся новичку в области катализа и химии материалов, в связи с его 50 -й годовщиной. На фото на фронтисписе показаны одноразовые биоразлагаемые соломинки, состоящие из стеблей травы Avena sativa , произведенных на Сицилии Марчелло Катании. Пготограф Марио Пальяро.

Банкноты

Р. Чириминна, М. Пальяро, ChemistryOpen 2020 , 9 , 8.

Список литературы

3. Эриксен М., Лебретон Л. К., Карсон Х. С., Тиль М., Мур К. Дж., Борерро Дж. К., Галгани Ф., Райан П. Г., Райссер Дж., PLoS One 2013, 9, e111913. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 4. Лю Э. К., Хе В. К., Ян К. Р., Environ. Res. Lett. 2014, 9, 0
    . [Google Scholar] 6. Боумистер Х., Холлман П. С. Х., Питерс Р. Дж. Б., Environ. Sci. Technol. 2015, 49, 8932–8947. [PubMed] [Google Scholar]

    8. Credit Suisse, Загрязнение пластиком. Пора решать проблему с помощью новых бизнес-идей, 25 июня 2019 г.См. По URL-адресу: https://www.credit-suisse.com/about-us-news/en/articles/news-and-expertise/plastic-pollution-time-to-tackle-the-problem-with-new -business-201906.html

    9. nova-Institute, Строительные блоки и полимеры на биологической основе , Хурт (Германия): 2019 .

    10. См., Например: Handbook of Bioplastics and Biocomposites Engineering Applications , S. Pilla (Ed.), Wiley-Scrivener, Salem (MA): 2011 .

    11. L. Tin Sin Bee, S.Туин, Разложение и стабильность поли (молочной кислоты) в полимолочной кислоте : Практическое руководство по переработке, производству и применению PLA , второе издание, Elsevier, Амстердам: 2019 .

    12. Rudeekit Y., Numnoi J., Tajan M., Chaiwutthinan P., Leejarkpai T., J. Met. Матер. Шахтер. 2008, 18, 83–87. [Google Scholar] 13. Наранчич Т., Верстичел С., Редди Чаганти С., Моралес-Гамез Л., Кенни С. Т., Де Уайлд Б., Бабу Падамати Р., О’Коннор К. Э., Environ. Sci. Technol.2018, 52, 10441–10452 [PubMed] [Google Scholar]

    14. Р. Патил, Этот стартап производит пластиковые пакеты с картофелем и тапиокой, которые разлагаются за 60 дней !, edex live , 10 апреля 2019 г. См. По URL: https: // www.edexlive.com/people/2019/apr/10/this-start-up-makes-plastic-bags-of-potato-and-tapioca-that-degrade-in-60-days-5736.html

    15. Менегуццо Ф., Чириминна Р., Альбанезе Л., Пальяро М., arXiv 2016, 1610.07298. [Google Scholar]

    16. European Bioplastics, Bioplastics Facts and Figures , 2019.См. По URL-адресу: https://docs.european-bioplastics.org/publications/EUBP_Facts_and_figures.pdf

    17. Менегуццо Ф., Чириминна Р., Альбанезе Л., Пальяро М., Energy Sci. Англ. 2015, 3, 499–509. [Google Scholar] 18. Чанжун Ю., Венцин Х., Тернер Н. С., World Agric. 2014, 4, 32–36. [Google Scholar]

    20. Си Цзиньпин предостерегает от принесения в жертву окружающей среде ради роста, China Dly . 6 июня 2019 г. См. По адресу: http://www.chinadaily.com.cn/a/201903/06/WS5c7f5b59a3106c65c34ed169.html

    21.Р. Свифт, китайские производители пластмасс переходят на биоразлагаемые материалы, поскольку Пекин подчеркивает важность экологически чистого экономического прогресса, South China Morning Post , 23 марта 2019 г. См. По URL-адресу: https://www.scmp.com/business/ china-business / article / 3002888 / китайские производители пластмасс переключаются на биоразлагаемые

    22. Н. Дасгупта, Индия: полки магазинов планируют ввести национальный запрет на одноразовые пластиковые изделия, Рейтер, 1 октября 2019 г. См. по URL-адресу : https://www.reuters.com/article/us-india-pollution-plastic/india-shelves-plan-on-countrywide-ban-on-single-use-plastic-products-idUSKBN1WG43W

    23.См. По URL-адресу: http://envigreen.in/test-and-certifications/

    24. Исследование законодательства PRS, Состояние сельского хозяйства в Индии, , Нью-Дели: 2017. См. По URL-адресу: https: // prsindia .org / policy / обсудить документы / государство-сельское хозяйство-Индия

    25. Г. Каур, К. Уйсан, К. Л. Онг, К. С. К. Линь, Curr. Соч. Green Sust. Chem 2018 , 9 , 30–39.

    26. М. Х., Уйсан К., Ок Ю. С., Плейснер Д., Лин К. С. К., Curr. Соч. Green Sust. Chem. 2019, 20, 1–10.[Google Scholar] 28. Чандра Ю. П., Сингх А., Канноджиа В., Кесари Дж. П., J. Inst. Англ. India Ser. C 2019, 100, 539–546. [Google Scholar]

    29. Р. Имахаши, Дж. Нагумо, Глобальная обеспокоенность по поводу пластиковых отходов побуждает Японию действовать в отношении упаковки, Nikkei Asian Review , 27 мая 2019 г. См. По URL-адресу: https: //asia.nikkei. com / Business / Business-Trends / Глобальная обеспокоенность по поводу пластиковых отходов, побуждающих к действиям в Японии по упаковке

    30. López-Gallego F., Jackson E., Betancor L., Chem. Евро. Дж. 2017, 23, 17841–17849.[PubMed] [Google Scholar]

    34. Институт экономики энергетики и финансового анализа, конкуренция по газовым турбинам накаляется, 17 августа 2018 г. См. По URL-адресу: http://ieefa.org/gas-turbine-sales-falter-in -лицо-прибыль-возобновляемая энергия /.

    Что нужно знать Plasticplace

    Пластик может быть проблемой. Может показаться странным, что компания под названием «Plastic Place» признает такую ​​вещь, но это абсолютная правда. Хотя изобретение пластика сделало огромное количество вещей для человечества, произведя революцию во всем, от санитарии до здравоохранения, ни один технический прогресс не обходится без его цены.Неправильно выброшенный пластик — одна из самых актуальных проблем, стоящих сегодня перед окружающей средой. По данным Агентства по окружающей среде США, только 8% из 31 миллиона тонн пластиковых отходов, производимых ежегодно, перерабатываются. Большая часть остального превращается в мусор и загрязнение, закупоривая водные пути, угрожая дикой природе и выбрасывая потенциально токсичные химические вещества в землю. Осознание этого конфликта — вот что движет нашей приверженностью поиску более экологичных способов обращения с мусором, особенно когда речь идет о производстве и утилизации пластиковых пакетов.

    Когда биоразлагаемый пластик впервые появился на рынке, его провозгласили научным прорывом, который решит все проблемы, которые может создать пластик. Идея пластика, который будет вести себя и разрушаться, как природный материал, казалась слишком хорошей, чтобы быть правдой. Это было? Мы посмотрели на факты и выяснили.

    Что на самом деле означает «биоразлагаемый»?

    Во-первых, это поможет определить иногда сбивающие с толку термины, которые часто используются взаимозаменяемо при обсуждении биоразлагаемых пластмасс.

    «Обычный» пластик — это синтетический материал, созданный из нефтехимии. Не углубляясь в науку, можно сказать, что длинные полимерные цепи в обычном пластике настолько эластичны и устойчивы к разрушению, что могут прослужить сотни лет.

    Биоразлагаемый пластик , который также производится из нефтехимии, производится по-другому, поэтому он может начать быстро разрушаться в присутствии воздуха и солнечных лучей. Вы можете увидеть этот пластик, помеченный как фоторазлагаемый, или окислительно разлагаемый.

    Биопластик производится из органических возобновляемых источников, таких как растительные масла, кукуруза и зерно.

    Компостируемый пластик, который обычно является биопластиком, не просто разрушается: при разложении он образует гумус, который добавляет в почву ценные питательные вещества.

    Одна из первых проблем с «биоразлагаемым пластиком» заключалась в том, что в первые дни не существовало единого мнения о том, что считать биоразлагаемым. Сомнительные заявления возникли в изобилии, поскольку компании поспешили присоединиться к зеленой подножке и дали потребителям всевозможные обещания, которые на самом деле не были правдой.В конце концов, Федеральная торговая комиссия выступила со строгим набором руководящих принципов, определяющих, что именно можно, а что нельзя назвать биоразлагаемым. Чтобы получить полное объяснение, вы можете взглянуть на раздел «Правда в рекламе» Зеленого руководства FTC здесь, но вкратце:

    «В текущих руководствах указано, что маркетолог должен квалифицировать претензию, допускающую разложение, если он не может доказать, что« весь продукт или упаковка полностью разрушатся и вернутся к природе в течение разумно короткого периода времени после обычной утилизации.”

    Звучит хорошо, правда? Не так быстро.

    Ограничения биоразлагаемого пластика

    «Возвращение к природе» — довольно поэтическая идея, но действительно ли это происходит, когда биоразлагаемые пластиковые пакеты попадают на свалку? Проблема с руководящими принципами FTC заключается в том, что некоторые чрезвычайно важные факторы полностью не учитываются.

    Прежде всего, не определен «достаточно короткий срок». Это может означать любое количество времени от недели до нескольких лет.

    Далее, и это наиболее важно, не обсуждается тип среды, необходимой для того, чтобы произошла эта поломка. Дело в том, что большая часть пластика попадает на свалки. Совет Канады по окружающей среде и индустрии пластмасс (EPIC) оценивает, что, хотя две трети пластика на свалке можно назвать биоразлагаемым, как только он попадает в эту сухую и воздухонепроницаемую среду, он в значительной степени останавливает процесс биоразложения, и пластик просто остается там. с его биологически не разлагаемыми аналогами.По замыслу, условия на свалке крайне неблагоприятны для процесса биодеградации. На самом деле там ничего не предназначено для разложения: воздух, влага и солнечный свет, три фактора, наиболее необходимые для разложения, намеренно не помещаются на свалки, чтобы сократить выбросы парниковых газов. Это означает, что даже если биоразлагаемый пластик сломается в этой среде, последствия будут далеко не радужными. По мере разложения он выделяет два парниковых газа: метан и углекислый газ, которые вносят огромный вклад в глобальное потепление.Многие традиционные биоразлагаемые пластмассы на основе нефтехимии также оставляют после себя токсичные металлы и следы, которые могут способствовать загрязнению почвы и воды.

    Как будто этого было недостаточно, учтите следующее: биоразлагаемый пластик не может быть переработан с другими пластиками.

    Биоразлагаемый пластик имеет маркировку «7», в то время как большинство других перерабатываемых пластиков имеют маркировку «1» или «2». Если к ним добавить биопластик, он загрязнит всю партию. Не нужно быть ученым-экологом, чтобы знать, что это не лучший результат.

    Наконец, даже относительно безопасные биопластики имеют свои недостатки: возможно, земля, ресурсы и выбросы углерода, используемые для выращивания кукурузы и других материалов для биопластика, могут быть лучше использованы для выращивания настоящих продуктов питания. Генетически модифицированные культуры, используемые для производства биопластиков и необходимых химических удобрений и пестицидов, имеют свои собственные последствия для окружающей среды. На очень практическом уровне эти мешки часто не так прочны, как мешки на нефтехимической основе, что означает, что они могут потребовать двойной упаковки.Использование большего количества пластика вместо меньшего — не рациональное решение.

    Что на самом деле биоразлагаемый пластик может сделать с землей

    Теперь мы переходим к хорошим новостям. Несмотря на все недостатки, есть несколько способов, с помощью которых биопластик может оказать положительное влияние на планету.

    Во-первых, и это огромно, важно все, что сокращает количество потребляемой нами нефтехимии. Ископаемое топливо не вечно, и экологические, экономические и политические последствия нашей зависимости от иностранной нефти или все более агрессивных методов добычи отечественной нефти могут быть серьезными.

    Многие биопластики, изготовленные из таких материалов, как кукурузный крахмал, также требуют гораздо меньше энергии и выбросов углерода для производства, а когда они действительно разрушаются при правильных обстоятельствах, они могут выделять до 70% меньше парниковых газов.

    По-настоящему компостируемые пакеты также могут иметь большое значение. Если в вашем городе есть коммерческое предприятие по компостированию, использование этих пакетов для пищевых отходов и дворовых отходов — отличный вариант, который может стимулировать большее количество компостирования: чистая выгода для окружающей среды. Для тех, кто делает своими руками мусорное ведро для компоста на заднем дворе, некоторые пакеты также подходят для домашнего компостирования, но внимательно проверьте этикетку.

    Почему поведение важнее биоразлагаемых пакетов

    Независимо от того, решите ли вы использовать биоразлагаемый пластик или биопластик, в конце концов, принятие правильных экологических решений часто зависит от того, что мы делаем, а не от того, что мы покупаем. Три рупора, которые мы выучили в школе в День Земли, по-прежнему являются наиболее важными способами защиты здоровья нашей планеты. Уменьшение количества используемого пластика и его выбрасывание, будь то биоразлагаемый или нет, — это наиболее важный выбор, который мы можем сделать.Выбор долговечных продуктов вместо одноразовых и компостирование везде, где это возможно, помогает не допустить попадания пластика всех видов на свалки. Правильная переработка имеет многократный эффект: вы меньше выбрасываете и вам нужно меньше пластиковых пакетов для хранения мусора. В качестве дополнительной меры экологичности вы также можете выбрать переработанные пластиковые мешки для мусора, в которых повторно используется пластик, который уже используется. По мере того как наука и технологии продолжают развиваться, вопрос о том, является ли биоразлагаемый пластик чистой выгодой для окружающей среды, мы надеемся, станет более ясным.Пока что оставаться образованным и вдумчиво относиться к своему выбору — это первый шаг.

    Биопластики и биоразлагаемые пластмассы — как они работают?

    От машин до пищевой упаковки и от самолетов до ручек — вы можете сделать все и вся, из пластика — несомненно самые универсальные материалы в мире. Но есть загвоздка. Пластмассы синтетические (искусственно созданные) химические вещества, которые не входят в наши мир и плохо сочетаются с природой.Выброшенный пластик большая причина загрязнения, захламления реки, моря и пляжи, убийство рыб, удушение птиц и окружающая среда гораздо менее привлекательное место. Общественное давление с целью навести порядок производит пластмассы, которые кажутся более экологически чистыми. Но разве они все, на что они взломали?

    Фото: Типичный экологически чистый пакет, сделанный с использованием химических добавок EPI. Добавленные к обычным пластмассам в небольших количествах (около 2–3 процентов), они вызывают разрушение пластика после воздействия солнечного света, тепла или после повторяющихся нагрузок и деформаций при регулярном использовании.

    Глобальная проблема пластмасс

    Фото: Кислородно-биоразлагаемый мешок для фруктов и овощей, произведенный d2w® для сети продуктовых магазинов Co-op в Великобритании. Кислородно-биоразлагаемый означает, что ему нужен только кислород (не свет или что-либо еще), чтобы авария. d2w® означает «разлагаться до воды»; после того, как он сломается вниз остаются только кислород, углекислый газ и биомасса. Кооператив прекратили использование этих пакетов в 2010 году из-за растущих опасений по поводу кислородно-биоразлагаемых пластиков.

    Пластмассы — это полимеры на основе углерода (длинноцепочечные молекулы которые повторяют свою структуру снова и снова), и мы делаем их в основном из нефти.Они невероятно универсальны — по определению: слово пластик, что означает гибкий, говорит само за себя. Беда в том, что пластик просто слишком хорошо. Мы используем его в основном для одноразовых недорогих вещей, таких как как пищевая упаковка и упаковка продуктов, но ничего особо одноразовые о большинстве пластмасс. В среднем мы используем полиэтиленовые пакеты на 12 человек. минут, прежде чем избавиться от них, но на то, чтобы избавиться от них, может потребоваться целых 500 лет. разрушаются в окружающей среде (как никто знает, что это загадка, поскольку пластик существует всего около века).[1]

    Избавиться от пластика чрезвычайно сложно. Сжигание их может выделяют токсичные химические вещества, такие как диоксины, при этом ответственный сбор и переработка их также сложно, потому что существует много разных видов и каждый из них должен быть переработан с помощью другого процесса. Если бы мы использовали только крошечные количества пластика, этого не было бы. плохо, но мы используем их в поразительных количествах. Только в Британии (один маленький остров в очень большом мире), люди используют 8 миллиардов одноразовых пластиковые пакеты каждый год.[2] Если вы когда-нибудь принимали участие в уборке пляжа, вы будете знать, что около 80 процентов отходов, смываемых на берег сделан из пластика, включая бутылки, крышки от бутылок и крошечные странные фрагменты, известные как «слезы русалки». [3]

    Мы буквально тонем в пластике, от которого никак не избавиться. И мы делая большую часть этого из нефти — невозобновляемого ресурса, который становится все дороже. Было подсчитано, что 200 000 баррелей нефти используются каждый день для изготовления пластиковой упаковки только для США, хотя реальная цифра может быть значительно выше.[4]

    Таблица

    : Как долго пластик остается в окружающей среде? PE = полиэтилен; PP = полипропилен; ПЭТ = полиэтилентерефталат; ПВХ = поливинилхлорид. Компостирование обычно занимает 180–365 дней в зависимости от от того, происходит ли это в промышленном компостере или в куче домашнего компоста. Источники: см. Примечание [1].

    Производство лучших пластмасс

    Фото: Пластмассы могут довольно быстро начать фоторазложение, но это занимает очень много времени. время полностью сломаться.Старая сумка из продуктового магазина слева была выставлена ​​на свет в течение несколько месяцев и уже начала желтеть (по сравнению с новой сумкой справа).

    По иронии судьбы, пластмассы созданы, чтобы служить долго. Вы могли заметить что некоторые пластмассы постепенно начинают мутнеть или желтеть после долгого воздействие дневного света (точнее, ультрафиолетового света, который солнечный свет содержит). Чтобы этого не произошло, производители пластмасс обычно вводят дополнительные стабилизирующие химикаты, чтобы придать своей продукции более долгая жизнь.Поскольку общество все больше внимания уделяет защите окружающей среде, новый акцент делается на разработке пластмасс, которые исчезают гораздо быстрее.

    Вообще говоря, так называемые «экологически чистые» пластмассы делятся на три типа:

    • Биопластики из натуральных материалов, таких как кукурузный крахмал
    • Биоразлагаемые пластмассы, изготовленные из традиционных нефтехимических продуктов, сломаться быстрее
    • Эко / переработанные пластмассы, которые представляют собой просто пластмассы, изготовленные из переработанных пластмассовых материалов. чем сырье нефтехимии.

    Мы рассмотрим каждый из них по очереди.

    Биопластики

    Фото: Некоторые биопластики можно безвредно компостировать. Другие оставляют после себя токсичные остатки или пластиковые фрагменты, что делает их непригодными для компостирования, если ваш компост используется для выращивания пищи.

    Теория биопластика проста: если бы мы могли производить пластмассу от детских химикатов, они бы быстрее разложились и легко, когда мы избавились от них. Производятся самые привычные биопластики из натуральных материалов, таких как кукурузный крахмал, и продаются под такими названиями как EverCorn ™ и NatureWorks — с особым акцентом на экологию реквизиты для входа.Некоторые биопластики практически неотличимы от традиционные нефтехимические пластики. Полилактидная кислота (PLA) выглядит и ведет себя как полиэтилен и полипропилен и теперь широко используется для пищевых контейнеров. Согласно NatureWorks, создание PLA сохраняет две трети энергии, необходимой для производства традиционные пластики. В отличие от традиционных пластиков и биоразлагаемых пластмассы, биопластики, как правило, не приводят к чистому увеличению углерода углекислый газ, когда они распадаются (потому что растения, которые раньше заставить их поглотить такое же количество углекислого газа).Согласно исследованию Даниэля Позена и др., Проведенного в 2017 году, если США перешли от традиционных пластмассы в PLA, это может сократить выбросы парниковых газов примерно на четверть.

    Еще одна хорошая вещь в биопластиках — это то, что они , как правило, компостируются: они разлагаются на природные материалы, которые безвредно смешиваются с почвой. Некоторые биопластик может разрушиться за несколько недель. В содержащиеся в них молекулы кукурузного крахмала медленно впитывают воду и разбухают, заставляя их распадаться на мелкие фрагменты, которые бактерии могут переваривать легче.К сожалению, не все биопластики компостируются легко или полностью, а некоторые оставляют токсичные остатки или пластиковые фрагменты сзади. Некоторые сломаются только при высоких температурах в промышленных, муниципальных компостерах или варочных котлах, или в биологически активные свалки (также называемые свалки биореакторов), не на обычных домашних компостных кучах или на обычных свалках. Есть различная экомаркировка. стандарты по всему миру, которые разъясняют разницу между домашними и промышленное компостирование, а также количество времени, в течение которого пластик должны деградировать, чтобы получить квалификацию.

    Биоразлагаемые пластмассы

    Если вы привыкли читать, что печатают супермаркеты на своих полиэтиленовые пакеты, возможно, вы заметили много экологически чистых заявления, появившиеся за последние несколько лет. Некоторые магазины сейчас используют то, что описываются как фоторазлагаемые, разлагаемые кислородом (также называемые оксодеградируемыми или PAC, содержащими прооксидантную добавку, пластик), или просто биоразлагаемые пакеты (на практике, как бы они ни назывались, это часто означает то же самое). Как следует из названия, эти биоразлагаемые пластмассы содержат добавки, которые заставляют их быстрее разлагаться в наличие света и кислорода (помогают и влага, и тепло).В отличие от биопластики, биоразлагаемые пластмассы производятся из нормальных (нефтехимических) пластмассы и не всегда распадаются на безвредные вещества: иногда они оставляют после себя токсичный осадок, что делает их обычно (но не всегда) непригоден для компостирования.


    Фото: Типичное сообщение на биоразлагаемом пакете. Этот, сделанный из Eco Film ™, также можно компостировать.

    Биоразлагаемые пакеты звучат великолепно, но они не лишены проблем. В 2014 году, например, некоторые участники Европейского парламента изо всех сил пытались добиться полного запрета на разлагаемые кислородом пластмассы в ЕС, с растущими сомнениями в их экологической пользе.Хотя это предложение было заблокировано, оно привело к более подробным исследования окислительно разлагаемых пластиков, очевидно подтверждающие, что они не могут быть эффективно компостированы или анаэробно перевариваются и обычно не разлагаются на свалках. В океанах вода обычно слишком холодная, чтобы ее можно было разложить. биоразлагаемые пластмассы, поэтому они либо вечно плавают на поверхности (как и обычные пластмассы), либо, если они разрушаются, образуют крошечные пластиковые фрагменты, вредные для морской жизни.

    Пластмассы вторичные

    Одно из лучших решений проблемы утилизации пластика — переработка старые пластиковые материалы (например, использованные бутылки из-под молока) в новые (например, предметы одежды).Продукт под названием экопластик продается как замена древесины для использования в садовой мебели и заборе посты. Изготовлен из высокомолекулярного полиэтилена, хвастаются производители. что он долговечный, привлекательный, относительно дешевый и красивый в.

    На фото: эта «деревянная» общественная скамейка очень похожа на любую другую, если внимательно посмотреть на ее структуру. Тогда вы увидите, что дерево на самом деле переработано из пластика. Текстура поверхности убедительна, но недостатком являются концы «досок», которые совсем не похожи на текстуру дерева.

    Но есть две проблемы с переработанным пластиком. Во-первых, переработанный пластик обычно не используется для изготовления тех же вещей в следующий раз: старый переработанный пластик из бутылок делают не новые пластиковые бутылки, а предметы более низкого качества, такие как пластиковые скамейки и столбы для забора. Во-вторых, нельзя автоматически предполагать, что переработанный пластик лучше для окружающей среды, если вы не знаете, что они были сделаны с чистой экономией энергии и воды, чистым сокращением выбросов парниковых газов или некоторыми другие общие преимущества для окружающей среды.Убирать отходы на свалку и превращать их в новые вещи — это здорово, но что, если для сбора и переработки пластика требуется огромное количество энергии — даже больше, чем создание нового пластика продукты?

    Биопластики — это хорошо или плохо?

    Фото: Компостируемый в домашних условиях пакет из биопласта, сделанный из картофельного крахмала и используемый для рассылки журналов.

    Все, что помогает человечеству решить проблему пластмасс, должно быть хорошо, правда? К сожалению, экологические проблемы никогда не решаются. так просто.Действия, которые, кажется, очевидным образом помогают планете иногда имеют серьезные недостатки и могут повредить другим способом. Это важно видеть вещи в раунде, чтобы понять, «экологически чистые» вещи действительно приносят больше вреда, чем пользы.

    Биопластики и биоразлагаемые пластмассы давно используются в спорный. Производители любят изображать их как волшебную пулю. решение проблемы пластика, который никуда не денется. Биопластики, например, рекламируются как экономия 30–80 процентов выбросы парниковых газов вы бы получаются из обычных пластиков, и они могут продлить срок хранения пищевых продуктов в магазины.Но вот некоторые недостатки:

    • Когда некоторые биоразлагаемые пластмассы разлагаются на свалках, они производить газ метан. Это очень мощный парниковый газ, который добавляет к проблеме глобального потепления.
    • Биоразлагаемые пластмассы и биопластики не всегда легко разложить. Некоторым необходимо воздействие УФ (ультрафиолетового) света или относительно высоких температур, а некоторым условиях, на то, чтобы выйти из строя, может потребоваться много лет. Даже тогда они может оставлять после себя микрофрагменты или токсичные остатки.
    • Биопластики производятся из таких растений, как кукуруза и кукуруза, поэтому которые можно было бы использовать для выращивания продуктов питания для всего мира, используется для «выращивания пластик ». К 2010 году около четверти производства зерна в США был передан на производство биотоплива и биопластиков; изъятие из производства большего количества сельскохозяйственных земель может вызвать значительный рост цен на продукты питания это больше всего ударит по беднейшим слоям населения.
    • Выращивание сельскохозяйственных культур для производства биопластиков идет с обычным воздействие на окружающую среду интенсивного сельского хозяйства, в том числе выбросы парниковых газов от нефти, необходимой для заправки сельскохозяйственной техники, и загрязнение воды из-за стока с земель, где удобрения используются в промышленных количествах.В некоторых случаях эти косвенные воздействия от «растущих» биопластиков больше, чем если бы мы просто делали пластмассу из нефти.
    • Некоторые биопластики, такие как PLA, производятся из генетически модифицированных кукуруза. Некоторые экологи считают, что ГМ (генетически модифицированные) культуры по своей природе вредны для окружающей среды, хотя другие не согласны.
    • Биопластики и биоразлагаемые пластмассы не подлежат вторичной переработке. Для большинства людей PLA очень похож на ПЭТ (полиэтилен терефталат), но если они смешаны в мусорном ведре, целую коллекцию невозможно переработать.Есть опасения, что увеличивающееся использование PLA может подорвать существующие усилия по переработке пластмассы.
    • Многие люди думают, что термины «биопластик», «биоразлагаемый» и «компостируемый» означают точно так же. Но есть огромная разница между «биоразлагаемым» пластиком. (тот, на разрушение которого могут потребоваться десятилетия или столетия) и действительно «компостируемый» материал (то, что почти полностью превращается в безвредные отходы через несколько месяцев в компостере), в то время как «биопластик», как мы уже видели, также может означать разные вещи.Запутанный жаргон мешает общественному пониманию, из-за чего потребителям сложнее понять проблемы и сделать правильный выбор при совершении покупок.

    Учитывая все эти проблемы, стоит задаться вопросом, есть ли лучшие способы уменьшить воздействие традиционных пластмасс, чем переход на биопластики. Исследование, проведенное в 2017 году Daniel Posen et al (упомянутое выше), показало, что замена всех пластмасс в США к PLA снизит выбросы парниковых газов на 25 процентов, что звучит великолепно. Однако в том же исследовании было подсчитано переход от традиционного производства пластмасс к использованию возобновляемых источников энергии снизит выбросы на 50–75 процентов, пришел к выводу, что это лучшая краткосрочная стратегия.

    Как сократить количество пластика

    Почему жизнь никогда не бывает простой? Если вы хотите помочь планете, подобные сложности звучат совершенно обескураживающе. Но не позволяй это вас оттолкнуло. Как отмечают многие экологические кампании, там Вот несколько очень простых решений проблемы пластика, которые все можно иметь в виду, чтобы изменить ситуацию. Вместо того, чтобы просто отправить ваши пластмассовые отходы для вторичной переработки, помните поговорку «Уменьшите, отремонтируйте, повторное использование, переработка «. Переработка хоть и ценна, но лишь немногим лучше. чем выбросить: вам все равно придется использовать энергию и воду, чтобы перерабатывайте вещи, и вы, вероятно, также создаете токсичные отходы.Намного лучше вообще сократить потребность в пластике, чем чтобы потом избавиться от них.

    Фото: Утилизация работает только в том случае, если это экономически целесообразно. Вы можете помочь создать рынок переработанных продуктов, активно выбирая их среди альтернатив. Этот карандаш Bic Evolution, например, на 57 процентов изготовлен из переработанного пластика, который представляет собой смесь бытовых отходов (отходы другой отрасли) и бытовых отходов (переработанные бытовые и офисные материалы).

    Вы можете сделать положительный разница, активно сокращая использование пластика. Для пример:

    • Возьмите многоразовую хлопковую сумку и всегда берите ее с собой поход по магазинам.
    • Покупайте фрукты и овощи насыпью, избегая лишнего пластика. на предварительно упакованных товарах.
    • Используйте долговечные предметы (например, бритвы и многоразовые ручки) а не одноразовые. Это может сработать намного дешевле в долгосрочной перспективе. бег.
    • Если что-то сломалось, можно просто починить и продолжить? используй это? Вам действительно нужно покупать новый?
    • Можете ли вы дать ненужным пластиковым предметам новую жизнь? Лед кремовые кадки — отличные контейнеры для хранения; чашки для торговых автоматов могут быть превратились в цветочные горшки; и вы можете использовать старый пластиковый супермаркет сумки для мусора.
    • Когда все-таки нужно покупать новые вещи, почему бы не покупать вещи, сделанные из переработанные материалы? Помогая создать рынок вторичного продуктов, вы поощряете переработку большего числа производителей.

    Однажды у нас может быть идеальный пластик, который мгновенно сломается. А пока давайте будем умнее в том, как мы используем пластик и как мы получаем избавься от них, когда мы закончим с ними.

    Биопластики и биоразлагаемые пластмассы — как они работают?

    От машин до пищевой упаковки и от самолетов до ручек — вы можете сделать все и вся, из пластика — несомненно самые универсальные материалы в мире. Но есть загвоздка. Пластмассы синтетические (искусственно созданные) химические вещества, которые не входят в наши мир и плохо сочетаются с природой. Выброшенный пластик большая причина загрязнения, захламления реки, моря и пляжи, убийство рыб, удушение птиц и окружающая среда гораздо менее привлекательное место.Общественное давление с целью навести порядок производит пластмассы, которые кажутся более экологически чистыми. Но разве они все, на что они взломали?

    Фото: Типичный экологически чистый пакет, сделанный с использованием химических добавок EPI. Добавленные к обычным пластмассам в небольших количествах (около 2–3 процентов), они вызывают разрушение пластика после воздействия солнечного света, тепла или после повторяющихся нагрузок и деформаций при регулярном использовании.

    Глобальная проблема пластмасс

    Фото: Кислородно-биоразлагаемый мешок для фруктов и овощей, произведенный d2w® для сети продуктовых магазинов Co-op в Великобритании.Кислородно-биоразлагаемый означает, что ему нужен только кислород (не свет или что-либо еще), чтобы авария. d2w® означает «разлагаться до воды»; после того, как он сломается вниз остаются только кислород, углекислый газ и биомасса. Кооператив прекратили использование этих пакетов в 2010 году из-за растущих опасений по поводу кислородно-биоразлагаемых пластиков.

    Пластмассы — это полимеры на основе углерода (длинноцепочечные молекулы которые повторяют свою структуру снова и снова), и мы делаем их в основном из нефти. Они невероятно универсальны — по определению: слово пластик, что означает гибкий, говорит само за себя.Беда в том, что пластик просто слишком хорошо. Мы используем его в основном для одноразовых недорогих вещей, таких как как пищевая упаковка и упаковка продуктов, но ничего особо одноразовые о большинстве пластмасс. В среднем мы используем полиэтиленовые пакеты на 12 человек. минут, прежде чем избавиться от них, но на то, чтобы избавиться от них, может потребоваться целых 500 лет. разрушаются в окружающей среде (как никто знает, что это загадка, поскольку пластик существует всего около века). [1]

    Избавиться от пластика чрезвычайно сложно.Сжигание их может выделяют токсичные химические вещества, такие как диоксины, при этом ответственный сбор и переработка их также сложно, потому что существует много разных видов и каждый из них должен быть переработан с помощью другого процесса. Если бы мы использовали только крошечные количества пластика, этого не было бы. плохо, но мы используем их в поразительных количествах. Только в Британии (один маленький остров в очень большом мире), люди используют 8 миллиардов одноразовых пластиковые пакеты каждый год. [2] Если вы когда-нибудь принимали участие в уборке пляжа, вы будете знать, что около 80 процентов отходов, смываемых на берег сделан из пластика, включая бутылки, крышки от бутылок и крошечные странные фрагменты, известные как «слезы русалки».»[3]

    Мы буквально тонем в пластике, от которого никак не избавиться. И мы делая большую часть этого из нефти — невозобновляемого ресурса, который становится все дороже. Было подсчитано, что 200 000 баррелей нефти используются каждый день для изготовления пластиковой упаковки только для США, хотя реальная цифра может быть значительно выше. [4]

    Таблица

    : Как долго пластик остается в окружающей среде? PE = полиэтилен; PP = полипропилен; ПЭТ = полиэтилентерефталат; ПВХ = поливинилхлорид.Компостирование обычно занимает 180–365 дней в зависимости от от того, происходит ли это в промышленном компостере или в куче домашнего компоста. Источники: см. Примечание [1].

    Производство лучших пластмасс

    Фото: Пластмассы могут довольно быстро начать фоторазложение, но это занимает очень много времени. время полностью сломаться. Старая сумка из продуктового магазина слева была выставлена ​​на свет в течение несколько месяцев и уже начала желтеть (по сравнению с новой сумкой справа).

    По иронии судьбы, пластмассы созданы, чтобы служить долго.Вы могли заметить что некоторые пластмассы постепенно начинают мутнеть или желтеть после долгого воздействие дневного света (точнее, ультрафиолетового света, который солнечный свет содержит). Чтобы этого не произошло, производители пластмасс обычно вводят дополнительные стабилизирующие химикаты, чтобы придать своей продукции более долгая жизнь. Поскольку общество все больше внимания уделяет защите окружающей среде, новый акцент делается на разработке пластмасс, которые исчезают гораздо быстрее.

    Вообще говоря, так называемые «экологически чистые» пластмассы делятся на три типа:

    • Биопластики из натуральных материалов, таких как кукурузный крахмал
    • Биоразлагаемые пластмассы, изготовленные из традиционных нефтехимических продуктов, сломаться быстрее
    • Эко / переработанные пластмассы, которые представляют собой просто пластмассы, изготовленные из переработанных пластмассовых материалов. чем сырье нефтехимии.

    Мы рассмотрим каждый из них по очереди.

    Биопластики

    Фото: Некоторые биопластики можно безвредно компостировать. Другие оставляют после себя токсичные остатки или пластиковые фрагменты, что делает их непригодными для компостирования, если ваш компост используется для выращивания пищи.

    Теория биопластика проста: если бы мы могли производить пластмассу от детских химикатов, они бы быстрее разложились и легко, когда мы избавились от них. Производятся самые привычные биопластики из натуральных материалов, таких как кукурузный крахмал, и продаются под такими названиями как EverCorn ™ и NatureWorks — с особым акцентом на экологию реквизиты для входа.Некоторые биопластики практически неотличимы от традиционные нефтехимические пластики. Полилактидная кислота (PLA) выглядит и ведет себя как полиэтилен и полипропилен и теперь широко используется для пищевых контейнеров. Согласно NatureWorks, создание PLA сохраняет две трети энергии, необходимой для производства традиционные пластики. В отличие от традиционных пластиков и биоразлагаемых пластмассы, биопластики, как правило, не приводят к чистому увеличению углерода углекислый газ, когда они распадаются (потому что растения, которые раньше заставить их поглотить такое же количество углекислого газа).Согласно исследованию Даниэля Позена и др., Проведенного в 2017 году, если США перешли от традиционных пластмассы в PLA, это может сократить выбросы парниковых газов примерно на четверть.

    Еще одна хорошая вещь в биопластиках — это то, что они , как правило, компостируются: они разлагаются на природные материалы, которые безвредно смешиваются с почвой. Некоторые биопластик может разрушиться за несколько недель. В содержащиеся в них молекулы кукурузного крахмала медленно впитывают воду и разбухают, заставляя их распадаться на мелкие фрагменты, которые бактерии могут переваривать легче.К сожалению, не все биопластики компостируются легко или полностью, а некоторые оставляют токсичные остатки или пластиковые фрагменты сзади. Некоторые сломаются только при высоких температурах в промышленных, муниципальных компостерах или варочных котлах, или в биологически активные свалки (также называемые свалки биореакторов), не на обычных домашних компостных кучах или на обычных свалках. Есть различная экомаркировка. стандарты по всему миру, которые разъясняют разницу между домашними и промышленное компостирование, а также количество времени, в течение которого пластик должны деградировать, чтобы получить квалификацию.

    Биоразлагаемые пластмассы

    Если вы привыкли читать, что печатают супермаркеты на своих полиэтиленовые пакеты, возможно, вы заметили много экологически чистых заявления, появившиеся за последние несколько лет. Некоторые магазины сейчас используют то, что описываются как фоторазлагаемые, разлагаемые кислородом (также называемые оксодеградируемыми или PAC, содержащими прооксидантную добавку, пластик), или просто биоразлагаемые пакеты (на практике, как бы они ни назывались, это часто означает то же самое). Как следует из названия, эти биоразлагаемые пластмассы содержат добавки, которые заставляют их быстрее разлагаться в наличие света и кислорода (помогают и влага, и тепло).В отличие от биопластики, биоразлагаемые пластмассы производятся из нормальных (нефтехимических) пластмассы и не всегда распадаются на безвредные вещества: иногда они оставляют после себя токсичный осадок, что делает их обычно (но не всегда) непригоден для компостирования.


    Фото: Типичное сообщение на биоразлагаемом пакете. Этот, сделанный из Eco Film ™, также можно компостировать.

    Биоразлагаемые пакеты звучат великолепно, но они не лишены проблем. В 2014 году, например, некоторые участники Европейского парламента изо всех сил пытались добиться полного запрета на разлагаемые кислородом пластмассы в ЕС, с растущими сомнениями в их экологической пользе.Хотя это предложение было заблокировано, оно привело к более подробным исследования окислительно разлагаемых пластиков, очевидно подтверждающие, что они не могут быть эффективно компостированы или анаэробно перевариваются и обычно не разлагаются на свалках. В океанах вода обычно слишком холодная, чтобы ее можно было разложить. биоразлагаемые пластмассы, поэтому они либо вечно плавают на поверхности (как и обычные пластмассы), либо, если они разрушаются, образуют крошечные пластиковые фрагменты, вредные для морской жизни.

    Пластмассы вторичные

    Одно из лучших решений проблемы утилизации пластика — переработка старые пластиковые материалы (например, использованные бутылки из-под молока) в новые (например, предметы одежды).Продукт под названием экопластик продается как замена древесины для использования в садовой мебели и заборе посты. Изготовлен из высокомолекулярного полиэтилена, хвастаются производители. что он долговечный, привлекательный, относительно дешевый и красивый в.

    На фото: эта «деревянная» общественная скамейка очень похожа на любую другую, если внимательно посмотреть на ее структуру. Тогда вы увидите, что дерево на самом деле переработано из пластика. Текстура поверхности убедительна, но недостатком являются концы «досок», которые совсем не похожи на текстуру дерева.

    Но есть две проблемы с переработанным пластиком. Во-первых, переработанный пластик обычно не используется для изготовления тех же вещей в следующий раз: старый переработанный пластик из бутылок делают не новые пластиковые бутылки, а предметы более низкого качества, такие как пластиковые скамейки и столбы для забора. Во-вторых, нельзя автоматически предполагать, что переработанный пластик лучше для окружающей среды, если вы не знаете, что они были сделаны с чистой экономией энергии и воды, чистым сокращением выбросов парниковых газов или некоторыми другие общие преимущества для окружающей среды.Убирать отходы на свалку и превращать их в новые вещи — это здорово, но что, если для сбора и переработки пластика требуется огромное количество энергии — даже больше, чем создание нового пластика продукты?

    Биопластики — это хорошо или плохо?

    Фото: Компостируемый в домашних условиях пакет из биопласта, сделанный из картофельного крахмала и используемый для рассылки журналов.

    Все, что помогает человечеству решить проблему пластмасс, должно быть хорошо, правда? К сожалению, экологические проблемы никогда не решаются. так просто.Действия, которые, кажется, очевидным образом помогают планете иногда имеют серьезные недостатки и могут повредить другим способом. Это важно видеть вещи в раунде, чтобы понять, «экологически чистые» вещи действительно приносят больше вреда, чем пользы.

    Биопластики и биоразлагаемые пластмассы давно используются в спорный. Производители любят изображать их как волшебную пулю. решение проблемы пластика, который никуда не денется. Биопластики, например, рекламируются как экономия 30–80 процентов выбросы парниковых газов вы бы получаются из обычных пластиков, и они могут продлить срок хранения пищевых продуктов в магазины.Но вот некоторые недостатки:

    • Когда некоторые биоразлагаемые пластмассы разлагаются на свалках, они производить газ метан. Это очень мощный парниковый газ, который добавляет к проблеме глобального потепления.
    • Биоразлагаемые пластмассы и биопластики не всегда легко разложить. Некоторым необходимо воздействие УФ (ультрафиолетового) света или относительно высоких температур, а некоторым условиях, на то, чтобы выйти из строя, может потребоваться много лет. Даже тогда они может оставлять после себя микрофрагменты или токсичные остатки.
    • Биопластики производятся из таких растений, как кукуруза и кукуруза, поэтому которые можно было бы использовать для выращивания продуктов питания для всего мира, используется для «выращивания пластик ». К 2010 году около четверти производства зерна в США был передан на производство биотоплива и биопластиков; изъятие из производства большего количества сельскохозяйственных земель может вызвать значительный рост цен на продукты питания это больше всего ударит по беднейшим слоям населения.
    • Выращивание сельскохозяйственных культур для производства биопластиков идет с обычным воздействие на окружающую среду интенсивного сельского хозяйства, в том числе выбросы парниковых газов от нефти, необходимой для заправки сельскохозяйственной техники, и загрязнение воды из-за стока с земель, где удобрения используются в промышленных количествах.В некоторых случаях эти косвенные воздействия от «растущих» биопластиков больше, чем если бы мы просто делали пластмассу из нефти.
    • Некоторые биопластики, такие как PLA, производятся из генетически модифицированных кукуруза. Некоторые экологи считают, что ГМ (генетически модифицированные) культуры по своей природе вредны для окружающей среды, хотя другие не согласны.
    • Биопластики и биоразлагаемые пластмассы не подлежат вторичной переработке. Для большинства людей PLA очень похож на ПЭТ (полиэтилен терефталат), но если они смешаны в мусорном ведре, целую коллекцию невозможно переработать.Есть опасения, что увеличивающееся использование PLA может подорвать существующие усилия по переработке пластмассы.
    • Многие люди думают, что термины «биопластик», «биоразлагаемый» и «компостируемый» означают точно так же. Но есть огромная разница между «биоразлагаемым» пластиком. (тот, на разрушение которого могут потребоваться десятилетия или столетия) и действительно «компостируемый» материал (то, что почти полностью превращается в безвредные отходы через несколько месяцев в компостере), в то время как «биопластик», как мы уже видели, также может означать разные вещи.Запутанный жаргон мешает общественному пониманию, из-за чего потребителям сложнее понять проблемы и сделать правильный выбор при совершении покупок.

    Учитывая все эти проблемы, стоит задаться вопросом, есть ли лучшие способы уменьшить воздействие традиционных пластмасс, чем переход на биопластики. Исследование, проведенное в 2017 году Daniel Posen et al (упомянутое выше), показало, что замена всех пластмасс в США к PLA снизит выбросы парниковых газов на 25 процентов, что звучит великолепно. Однако в том же исследовании было подсчитано переход от традиционного производства пластмасс к использованию возобновляемых источников энергии снизит выбросы на 50–75 процентов, пришел к выводу, что это лучшая краткосрочная стратегия.

    Как сократить количество пластика

    Почему жизнь никогда не бывает простой? Если вы хотите помочь планете, подобные сложности звучат совершенно обескураживающе. Но не позволяй это вас оттолкнуло. Как отмечают многие экологические кампании, там Вот несколько очень простых решений проблемы пластика, которые все можно иметь в виду, чтобы изменить ситуацию. Вместо того, чтобы просто отправить ваши пластмассовые отходы для вторичной переработки, помните поговорку «Уменьшите, отремонтируйте, повторное использование, переработка «. Переработка хоть и ценна, но лишь немногим лучше. чем выбросить: вам все равно придется использовать энергию и воду, чтобы перерабатывайте вещи, и вы, вероятно, также создаете токсичные отходы.Намного лучше вообще сократить потребность в пластике, чем чтобы потом избавиться от них.

    Фото: Утилизация работает только в том случае, если это экономически целесообразно. Вы можете помочь создать рынок переработанных продуктов, активно выбирая их среди альтернатив. Этот карандаш Bic Evolution, например, на 57 процентов изготовлен из переработанного пластика, который представляет собой смесь бытовых отходов (отходы другой отрасли) и бытовых отходов (переработанные бытовые и офисные материалы).

    Вы можете сделать положительный разница, активно сокращая использование пластика. Для пример:

    • Возьмите многоразовую хлопковую сумку и всегда берите ее с собой поход по магазинам.
    • Покупайте фрукты и овощи насыпью, избегая лишнего пластика. на предварительно упакованных товарах.
    • Используйте долговечные предметы (например, бритвы и многоразовые ручки) а не одноразовые. Это может сработать намного дешевле в долгосрочной перспективе. бег.
    • Если что-то сломалось, можно просто починить и продолжить? используй это? Вам действительно нужно покупать новый?
    • Можете ли вы дать ненужным пластиковым предметам новую жизнь? Лед кремовые кадки — отличные контейнеры для хранения; чашки для торговых автоматов могут быть превратились в цветочные горшки; и вы можете использовать старый пластиковый супермаркет сумки для мусора.
    • Когда все-таки нужно покупать новые вещи, почему бы не покупать вещи, сделанные из переработанные материалы? Помогая создать рынок вторичного продуктов, вы поощряете переработку большего числа производителей.

    Однажды у нас может быть идеальный пластик, который мгновенно сломается. А пока давайте будем умнее в том, как мы используем пластик и как мы получаем избавься от них, когда мы закончим с ними.

    Биопластики и биоразлагаемые пластмассы — как они работают?

    От машин до пищевой упаковки и от самолетов до ручек — вы можете сделать все и вся, из пластика — несомненно самые универсальные материалы в мире. Но есть загвоздка. Пластмассы синтетические (искусственно созданные) химические вещества, которые не входят в наши мир и плохо сочетаются с природой. Выброшенный пластик большая причина загрязнения, захламления реки, моря и пляжи, убийство рыб, удушение птиц и окружающая среда гораздо менее привлекательное место.Общественное давление с целью навести порядок производит пластмассы, которые кажутся более экологически чистыми. Но разве они все, на что они взломали?

    Фото: Типичный экологически чистый пакет, сделанный с использованием химических добавок EPI. Добавленные к обычным пластмассам в небольших количествах (около 2–3 процентов), они вызывают разрушение пластика после воздействия солнечного света, тепла или после повторяющихся нагрузок и деформаций при регулярном использовании.

    Глобальная проблема пластмасс

    Фото: Кислородно-биоразлагаемый мешок для фруктов и овощей, произведенный d2w® для сети продуктовых магазинов Co-op в Великобритании.Кислородно-биоразлагаемый означает, что ему нужен только кислород (не свет или что-либо еще), чтобы авария. d2w® означает «разлагаться до воды»; после того, как он сломается вниз остаются только кислород, углекислый газ и биомасса. Кооператив прекратили использование этих пакетов в 2010 году из-за растущих опасений по поводу кислородно-биоразлагаемых пластиков.

    Пластмассы — это полимеры на основе углерода (длинноцепочечные молекулы которые повторяют свою структуру снова и снова), и мы делаем их в основном из нефти. Они невероятно универсальны — по определению: слово пластик, что означает гибкий, говорит само за себя.Беда в том, что пластик просто слишком хорошо. Мы используем его в основном для одноразовых недорогих вещей, таких как как пищевая упаковка и упаковка продуктов, но ничего особо одноразовые о большинстве пластмасс. В среднем мы используем полиэтиленовые пакеты на 12 человек. минут, прежде чем избавиться от них, но на то, чтобы избавиться от них, может потребоваться целых 500 лет. разрушаются в окружающей среде (как никто знает, что это загадка, поскольку пластик существует всего около века). [1]

    Избавиться от пластика чрезвычайно сложно.Сжигание их может выделяют токсичные химические вещества, такие как диоксины, при этом ответственный сбор и переработка их также сложно, потому что существует много разных видов и каждый из них должен быть переработан с помощью другого процесса. Если бы мы использовали только крошечные количества пластика, этого не было бы. плохо, но мы используем их в поразительных количествах. Только в Британии (один маленький остров в очень большом мире), люди используют 8 миллиардов одноразовых пластиковые пакеты каждый год. [2] Если вы когда-нибудь принимали участие в уборке пляжа, вы будете знать, что около 80 процентов отходов, смываемых на берег сделан из пластика, включая бутылки, крышки от бутылок и крошечные странные фрагменты, известные как «слезы русалки».»[3]

    Мы буквально тонем в пластике, от которого никак не избавиться. И мы делая большую часть этого из нефти — невозобновляемого ресурса, который становится все дороже. Было подсчитано, что 200 000 баррелей нефти используются каждый день для изготовления пластиковой упаковки только для США, хотя реальная цифра может быть значительно выше. [4]

    Таблица

    : Как долго пластик остается в окружающей среде? PE = полиэтилен; PP = полипропилен; ПЭТ = полиэтилентерефталат; ПВХ = поливинилхлорид.Компостирование обычно занимает 180–365 дней в зависимости от от того, происходит ли это в промышленном компостере или в куче домашнего компоста. Источники: см. Примечание [1].

    Производство лучших пластмасс

    Фото: Пластмассы могут довольно быстро начать фоторазложение, но это занимает очень много времени. время полностью сломаться. Старая сумка из продуктового магазина слева была выставлена ​​на свет в течение несколько месяцев и уже начала желтеть (по сравнению с новой сумкой справа).

    По иронии судьбы, пластмассы созданы, чтобы служить долго.Вы могли заметить что некоторые пластмассы постепенно начинают мутнеть или желтеть после долгого воздействие дневного света (точнее, ультрафиолетового света, который солнечный свет содержит). Чтобы этого не произошло, производители пластмасс обычно вводят дополнительные стабилизирующие химикаты, чтобы придать своей продукции более долгая жизнь. Поскольку общество все больше внимания уделяет защите окружающей среде, новый акцент делается на разработке пластмасс, которые исчезают гораздо быстрее.

    Вообще говоря, так называемые «экологически чистые» пластмассы делятся на три типа:

    • Биопластики из натуральных материалов, таких как кукурузный крахмал
    • Биоразлагаемые пластмассы, изготовленные из традиционных нефтехимических продуктов, сломаться быстрее
    • Эко / переработанные пластмассы, которые представляют собой просто пластмассы, изготовленные из переработанных пластмассовых материалов. чем сырье нефтехимии.

    Мы рассмотрим каждый из них по очереди.

    Биопластики

    Фото: Некоторые биопластики можно безвредно компостировать. Другие оставляют после себя токсичные остатки или пластиковые фрагменты, что делает их непригодными для компостирования, если ваш компост используется для выращивания пищи.

    Теория биопластика проста: если бы мы могли производить пластмассу от детских химикатов, они бы быстрее разложились и легко, когда мы избавились от них. Производятся самые привычные биопластики из натуральных материалов, таких как кукурузный крахмал, и продаются под такими названиями как EverCorn ™ и NatureWorks — с особым акцентом на экологию реквизиты для входа.Некоторые биопластики практически неотличимы от традиционные нефтехимические пластики. Полилактидная кислота (PLA) выглядит и ведет себя как полиэтилен и полипропилен и теперь широко используется для пищевых контейнеров. Согласно NatureWorks, создание PLA сохраняет две трети энергии, необходимой для производства традиционные пластики. В отличие от традиционных пластиков и биоразлагаемых пластмассы, биопластики, как правило, не приводят к чистому увеличению углерода углекислый газ, когда они распадаются (потому что растения, которые раньше заставить их поглотить такое же количество углекислого газа).Согласно исследованию Даниэля Позена и др., Проведенного в 2017 году, если США перешли от традиционных пластмассы в PLA, это может сократить выбросы парниковых газов примерно на четверть.

    Еще одна хорошая вещь в биопластиках — это то, что они , как правило, компостируются: они разлагаются на природные материалы, которые безвредно смешиваются с почвой. Некоторые биопластик может разрушиться за несколько недель. В содержащиеся в них молекулы кукурузного крахмала медленно впитывают воду и разбухают, заставляя их распадаться на мелкие фрагменты, которые бактерии могут переваривать легче.К сожалению, не все биопластики компостируются легко или полностью, а некоторые оставляют токсичные остатки или пластиковые фрагменты сзади. Некоторые сломаются только при высоких температурах в промышленных, муниципальных компостерах или варочных котлах, или в биологически активные свалки (также называемые свалки биореакторов), не на обычных домашних компостных кучах или на обычных свалках. Есть различная экомаркировка. стандарты по всему миру, которые разъясняют разницу между домашними и промышленное компостирование, а также количество времени, в течение которого пластик должны деградировать, чтобы получить квалификацию.

    Биоразлагаемые пластмассы

    Если вы привыкли читать, что печатают супермаркеты на своих полиэтиленовые пакеты, возможно, вы заметили много экологически чистых заявления, появившиеся за последние несколько лет. Некоторые магазины сейчас используют то, что описываются как фоторазлагаемые, разлагаемые кислородом (также называемые оксодеградируемыми или PAC, содержащими прооксидантную добавку, пластик), или просто биоразлагаемые пакеты (на практике, как бы они ни назывались, это часто означает то же самое). Как следует из названия, эти биоразлагаемые пластмассы содержат добавки, которые заставляют их быстрее разлагаться в наличие света и кислорода (помогают и влага, и тепло).В отличие от биопластики, биоразлагаемые пластмассы производятся из нормальных (нефтехимических) пластмассы и не всегда распадаются на безвредные вещества: иногда они оставляют после себя токсичный осадок, что делает их обычно (но не всегда) непригоден для компостирования.


    Фото: Типичное сообщение на биоразлагаемом пакете. Этот, сделанный из Eco Film ™, также можно компостировать.

    Биоразлагаемые пакеты звучат великолепно, но они не лишены проблем. В 2014 году, например, некоторые участники Европейского парламента изо всех сил пытались добиться полного запрета на разлагаемые кислородом пластмассы в ЕС, с растущими сомнениями в их экологической пользе.Хотя это предложение было заблокировано, оно привело к более подробным исследования окислительно разлагаемых пластиков, очевидно подтверждающие, что они не могут быть эффективно компостированы или анаэробно перевариваются и обычно не разлагаются на свалках. В океанах вода обычно слишком холодная, чтобы ее можно было разложить. биоразлагаемые пластмассы, поэтому они либо вечно плавают на поверхности (как и обычные пластмассы), либо, если они разрушаются, образуют крошечные пластиковые фрагменты, вредные для морской жизни.

    Пластмассы вторичные

    Одно из лучших решений проблемы утилизации пластика — переработка старые пластиковые материалы (например, использованные бутылки из-под молока) в новые (например, предметы одежды).Продукт под названием экопластик продается как замена древесины для использования в садовой мебели и заборе посты. Изготовлен из высокомолекулярного полиэтилена, хвастаются производители. что он долговечный, привлекательный, относительно дешевый и красивый в.

    На фото: эта «деревянная» общественная скамейка очень похожа на любую другую, если внимательно посмотреть на ее структуру. Тогда вы увидите, что дерево на самом деле переработано из пластика. Текстура поверхности убедительна, но недостатком являются концы «досок», которые совсем не похожи на текстуру дерева.

    Но есть две проблемы с переработанным пластиком. Во-первых, переработанный пластик обычно не используется для изготовления тех же вещей в следующий раз: старый переработанный пластик из бутылок делают не новые пластиковые бутылки, а предметы более низкого качества, такие как пластиковые скамейки и столбы для забора. Во-вторых, нельзя автоматически предполагать, что переработанный пластик лучше для окружающей среды, если вы не знаете, что они были сделаны с чистой экономией энергии и воды, чистым сокращением выбросов парниковых газов или некоторыми другие общие преимущества для окружающей среды.Убирать отходы на свалку и превращать их в новые вещи — это здорово, но что, если для сбора и переработки пластика требуется огромное количество энергии — даже больше, чем создание нового пластика продукты?

    Биопластики — это хорошо или плохо?

    Фото: Компостируемый в домашних условиях пакет из биопласта, сделанный из картофельного крахмала и используемый для рассылки журналов.

    Все, что помогает человечеству решить проблему пластмасс, должно быть хорошо, правда? К сожалению, экологические проблемы никогда не решаются. так просто.Действия, которые, кажется, очевидным образом помогают планете иногда имеют серьезные недостатки и могут повредить другим способом. Это важно видеть вещи в раунде, чтобы понять, «экологически чистые» вещи действительно приносят больше вреда, чем пользы.

    Биопластики и биоразлагаемые пластмассы давно используются в спорный. Производители любят изображать их как волшебную пулю. решение проблемы пластика, который никуда не денется. Биопластики, например, рекламируются как экономия 30–80 процентов выбросы парниковых газов вы бы получаются из обычных пластиков, и они могут продлить срок хранения пищевых продуктов в магазины.Но вот некоторые недостатки:

    • Когда некоторые биоразлагаемые пластмассы разлагаются на свалках, они производить газ метан. Это очень мощный парниковый газ, который добавляет к проблеме глобального потепления.
    • Биоразлагаемые пластмассы и биопластики не всегда легко разложить. Некоторым необходимо воздействие УФ (ультрафиолетового) света или относительно высоких температур, а некоторым условиях, на то, чтобы выйти из строя, может потребоваться много лет. Даже тогда они может оставлять после себя микрофрагменты или токсичные остатки.
    • Биопластики производятся из таких растений, как кукуруза и кукуруза, поэтому которые можно было бы использовать для выращивания продуктов питания для всего мира, используется для «выращивания пластик ». К 2010 году около четверти производства зерна в США был передан на производство биотоплива и биопластиков; изъятие из производства большего количества сельскохозяйственных земель может вызвать значительный рост цен на продукты питания это больше всего ударит по беднейшим слоям населения.
    • Выращивание сельскохозяйственных культур для производства биопластиков идет с обычным воздействие на окружающую среду интенсивного сельского хозяйства, в том числе выбросы парниковых газов от нефти, необходимой для заправки сельскохозяйственной техники, и загрязнение воды из-за стока с земель, где удобрения используются в промышленных количествах.В некоторых случаях эти косвенные воздействия от «растущих» биопластиков больше, чем если бы мы просто делали пластмассу из нефти.
    • Некоторые биопластики, такие как PLA, производятся из генетически модифицированных кукуруза. Некоторые экологи считают, что ГМ (генетически модифицированные) культуры по своей природе вредны для окружающей среды, хотя другие не согласны.
    • Биопластики и биоразлагаемые пластмассы не подлежат вторичной переработке. Для большинства людей PLA очень похож на ПЭТ (полиэтилен терефталат), но если они смешаны в мусорном ведре, целую коллекцию невозможно переработать.Есть опасения, что увеличивающееся использование PLA может подорвать существующие усилия по переработке пластмассы.
    • Многие люди думают, что термины «биопластик», «биоразлагаемый» и «компостируемый» означают точно так же. Но есть огромная разница между «биоразлагаемым» пластиком. (тот, на разрушение которого могут потребоваться десятилетия или столетия) и действительно «компостируемый» материал (то, что почти полностью превращается в безвредные отходы через несколько месяцев в компостере), в то время как «биопластик», как мы уже видели, также может означать разные вещи.Запутанный жаргон мешает общественному пониманию, из-за чего потребителям сложнее понять проблемы и сделать правильный выбор при совершении покупок.

    Учитывая все эти проблемы, стоит задаться вопросом, есть ли лучшие способы уменьшить воздействие традиционных пластмасс, чем переход на биопластики. Исследование, проведенное в 2017 году Daniel Posen et al (упомянутое выше), показало, что замена всех пластмасс в США к PLA снизит выбросы парниковых газов на 25 процентов, что звучит великолепно. Однако в том же исследовании было подсчитано переход от традиционного производства пластмасс к использованию возобновляемых источников энергии снизит выбросы на 50–75 процентов, пришел к выводу, что это лучшая краткосрочная стратегия.

    Как сократить количество пластика

    Почему жизнь никогда не бывает простой? Если вы хотите помочь планете, подобные сложности звучат совершенно обескураживающе. Но не позволяй это вас оттолкнуло. Как отмечают многие экологические кампании, там Вот несколько очень простых решений проблемы пластика, которые все можно иметь в виду, чтобы изменить ситуацию. Вместо того, чтобы просто отправить ваши пластмассовые отходы для вторичной переработки, помните поговорку «Уменьшите, отремонтируйте, повторное использование, переработка «. Переработка хоть и ценна, но лишь немногим лучше. чем выбросить: вам все равно придется использовать энергию и воду, чтобы перерабатывайте вещи, и вы, вероятно, также создаете токсичные отходы.Намного лучше вообще сократить потребность в пластике, чем чтобы потом избавиться от них.

    Фото: Утилизация работает только в том случае, если это экономически целесообразно. Вы можете помочь создать рынок переработанных продуктов, активно выбирая их среди альтернатив. Этот карандаш Bic Evolution, например, на 57 процентов изготовлен из переработанного пластика, который представляет собой смесь бытовых отходов (отходы другой отрасли) и бытовых отходов (переработанные бытовые и офисные материалы).

    Вы можете сделать положительный разница, активно сокращая использование пластика. Для пример:

    • Возьмите многоразовую хлопковую сумку и всегда берите ее с собой поход по магазинам.
    • Покупайте фрукты и овощи насыпью, избегая лишнего пластика. на предварительно упакованных товарах.
    • Используйте долговечные предметы (например, бритвы и многоразовые ручки) а не одноразовые. Это может сработать намного дешевле в долгосрочной перспективе. бег.
    • Если что-то сломалось, можно просто починить и продолжить? используй это? Вам действительно нужно покупать новый?
    • Можете ли вы дать ненужным пластиковым предметам новую жизнь? Лед кремовые кадки — отличные контейнеры для хранения; чашки для торговых автоматов могут быть превратились в цветочные горшки; и вы можете использовать старый пластиковый супермаркет сумки для мусора.
    • Когда все-таки нужно покупать новые вещи, почему бы не покупать вещи, сделанные из переработанные материалы? Помогая создать рынок вторичного продуктов, вы поощряете переработку большего числа производителей.

    Однажды у нас может быть идеальный пластик, который мгновенно сломается. А пока давайте будем умнее в том, как мы используем пластик и как мы получаем избавься от них, когда мы закончим с ними.

Похожие записи

Вам будет интересно

Как правильно написать заявление об уходе – Образец: Заявление на увольнение

Экономическая прибыль определяется как разность между – Понятие экономической и бухгалтерской прибыли

Добавить комментарий

Комментарий добавить легко