Пластыкавыя адходы - такая праблемагэта выклікае паводкіу некаторых частках свету.Паколькі пластыкавыя палімеры не лёгка раскладаюцца, пластыкавае забруджванне можа закаркаваць цэлыя рэкі.Калі ён дасягае мора, ён трапляе ў велізарны памерплаваюць смеццевыя плямы.

У спробе вырашыць глабальную праблему забруджвання пластыкам даследчыкі распрацавалі раскладальны пластык, які разбураецца пасля ўздзеяння сонечнага святла і паветра на працягу ўсяго тыдня - значнае паляпшэнне за дзесяцігоддзі ці нават стагоддзі, якое можа спатрэбіцца для паўсядзённага пластыка прадметы для раскладання.

Уапублікаваны дакументу Часопісе Амерыканскага хімічнага таварыства (JACS) даследчыкі падрабязна апісалі свой новы экалагічна раскладальны пластык, які пад дзеяннем сонечнага святла раскладаецца на бурштынавую кіслату, прыродную нетоксичную невялікую малекулу, якая не пакідае фрагментаў мікрапластыку ў навакольным асяроддзі.

Навукоўцы выкарысталі хімічную характарыстыку ядзернага магнітнага рэзанансу (ЯМР) і мас-спектраскапіі, каб выявіць свае высновы адносна пластыка, палімера на аснове нафты.

На біялагічнай аснове?Перапрацоўваецца?Біяраскладальны?Ваш даведнік па экалагічным пластмасам

У сувязі з тым, што ўстойлівасць стаіць на парадку дня, а тэхналогіі хутка развіваюцца, свет пластмас мяняецца.Вось што вам трэба ведаць аб сучасных пластыкавых матэрыялах - і часам заблытанай тэрміналогіі,

Пластыкавыя адходы сталі сусветнай праблемай.Штогод у свеце вырабляецца каля чатырохсот мільёнаў тон яго, пакуль79 працэнтаў усіх калі-небудзь вырабленых пластыкавых адходаў апынуліся на сметніках або смеццем у натуральным асяроддзі.

Але як наконт новых, больш устойлівых пластмас - ці дапамогуць яны нам справіцца з праблемай пластыкавых адходаў?Што насамрэч азначаюць тэрміны пластык на біялагічнай аснове, біяраскладальны або перапрацоўваемы і як яны могуць дапамагчы нам дасягнуць амбіцыйных мэт устойлівага развіцця і скараціць патрэбу ў сырой нафце для вытворчасці пластмас?

Мы правядзем вас праз некаторыя з найбольш распаўсюджаных тэрмінаў, звязаных з устойлівым пластыкам, і раскрыем факты, якія стаяць за кожным з іх.

Біяпластык - пластык на біялагічнай аснове, або біяраскладальны, або абодва

Біяпластык - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца для абазначэння пластмас на біялагічнай аснове, якія паддаюцца біяраскладанню або адпавядаюць абодвум крытэрыям.

У адрозненне ад традыцыйных пластмас, вырабленых з сыравіны на аснове выкапняў,пластмасы на біялагічнай аснове цалкам або часткова вырабляюцца з аднаўляльнай сыравіныатрыманы з біямасы.Сыравіна, якая звычайна выкарыстоўваецца для вытворчасці гэтай аднаўляльнай сыравіны для вытворчасці пластыка, уключае сцеблы кукурузы, сцеблы цукровага трыснёга і цэлюлозу, а таксама ўсё часцей розныя алеі і тлушчы з аднаўляльных крыніц.Тэрміны «біяпластмаса» і «біяпластмаса» часта выкарыстоўваюцца непрафесіяналамі як узаемазаменныя, але насамрэч яны не азначаюць адно і тое ж.

Біяраскладальны пластык- гэта пластмасы з інавацыйнымі малекулярнымі структурамі, якія могуць раскладацца бактэрыямі ў канцы іх жыцця пры пэўных умовах навакольнага асяроддзя.Не ўсе пластмасы на біялагічнай аснове паддаюцца біяраскладанню, у той час як некаторыя пластмасы, вырабленыя з выкапнёвага паліва, сапраўды так.

Біяаснова - пластмасы, якія змяшчаюць кампаненты, атрыманыя з біямасы

Пластмасы на біялагічнай аснове часткова або цалкам вырабляюцца з матэрыялу, вырабленага з біямасы, а не з выкапнёвай сыравіны.Некаторыя з іх біяраскладальныя, а іншыя - не.

У 2018 годзе ва ўсім свеце было выраблена 2,61 мільёна тон біяпластыку,па дадзеных Інстытута біяпластыкаў і біякампазітаў (IfBB).Але гэта ўсё яшчэ крыху менш за 1% сусветнага рынку пластыка.Паколькі попыт на пластык працягвае расці, расце і попыт на больш устойлівыя пластмасавыя рашэнні.Звычайны пластык на аснове выкапняў можна замяніць пластыкам, які ўстаўляецца, - эквівалентам на біялагічнай аснове.Гэта можа дапамагчы паменшыць вугляродны след канчатковага прадукту, у той час як іншыя характарыстыкі прадукту - напрыклад, яго трываласць або магчымасць перапрацоўкі - застануцца ранейшымі.

Полігідраксіалканаат, або PHA, з'яўляецца распаўсюджаным тыпам біяраскладальнага пластыка на біялагічнай аснове, які ў цяперашні час выкарыстоўваецца, напрыклад, для вырабу ўпакоўкі і бутэлек.Гэтавырабляецца ў выніку прамысловага закісання, калі пэўныя бактэрыі кормяць цукрам або тлушчамз сыравіны, напрыкладбуракоў, цукровага трыснёга, кукурузы або расліннага алею.Але непажаданыя пабочныя прадукты,напрыклад, адходы кулінарнага алею або патакі, якія застаюцца пасля вытворчасці цукру, можа выкарыстоўвацца ў якасці альтэрнатыўнай сыравіны, вызваляючы харчовыя культуры для іншых мэтаў.

Паколькі попыт на пластык працягвае расці, на рынак з'явіўся больш шырокі асартымент біяпластыкаў, якія павінны ўсё часцей выкарыстоўвацца ў якасці альтэрнатывы

–

Некаторыя пластмасы на біялагічнай аснове, такія як пластмасы, якія ўкладваюцца, маюць хімічную структуру і ўласцівасці, ідэнтычныя звычайным пластмасам.Гэтыя пластмасы не паддаюцца біялагічнаму раскладанню, і яны часта выкарыстоўваюцца там, дзе трываласць з'яўляецца жаданай асаблівасцю.

ПЭТ на біялагічнай аснове, які часткова зроблены з арганічнага злучэння этыленгліколю, які змяшчаецца ў раслінах, выкарыстоўваецца ў многіх прадуктах, такіх якбутэлькі, салоны аўтамабіляў і электроніка.Паколькі попыт кліентаў на больш устойлівы пластык павялічваецца,Чакаецца, што рынак гэтага пластыка вырасце на 10,8% з 2018 па 2024 гады, штогод павялічваючыся.

Поліпрапілен на біялагічнай аснове (PP) - гэта яшчэ адзін пластык, які можна выкарыстоўваць для вырабу такіх вырабаў, як крэслы, кантэйнеры і дываны.У канцы 2018 г.упершыню адбылася камерцыйная вытворчасць біялагічнага ПП,вырабляць яго з адходаў і рэшткаў алею, напрыклад, адпрацаванага кулінарнага алею.

Біяраскладальны - пластык, які раскладаецца ў пэўных умовах

Калі пластык біяраскладальны, гэта азначае, што ён можа раскладацца ў пэўных умовах навакольнага асяроддзя і пры кантакце з пэўнымі бактэрыямі або мікробамі - ператвараючы яго ў ваду, біямасу і вуглякіслы газ, або метан, у залежнасці ад аэробных або анаэробных умоў.Біядэградацыя не з'яўляецца прыкметай біялагічнага ўтрымання;замест гэтага ён звязаны з малекулярнай структурай пластыка.Хоць большасць біяраскладальных пластмас зроблены на біялагічнай аснове,некаторыя біяраскладальныя пластмасы вырабляюцца з сыравіны на аснове выкапнёвай нафты.

Тэрмін біяраскладальны неадназначны, бо гэта не такпазначыць тэрміныабо асяроддзе для раскладання.Большасць пластмас, нават якія не паддаюцца біялагічнаму раскладанню, раскладаюцца, калі ім даць дастаткова часу, напрыклад, сотні гадоў.Яны разбураюцца на больш дробныя кавалачкі, якія могуць быць нябачнымі для чалавечага вока, але застануцца ў выглядзе мікрапластыку ў навакольным асяроддзі.Наадварот, большасць біяраскладальных пластмас будуць біяраскладацца на CO2, ваду і біямасу, калі ім даць дастаткова часуу спецыфічных умовах навакольнага асяроддзя.Раіцца, штопадрабязная інфармацыяпра тое, колькі часу патрабуецца для біяраскладання пластыка, узровень біяраскладання і неабходныя ўмовы, каб лепш ацаніць яго экалагічныя характарыстыкі.Пластык, які паддаецца кампаставанню, тып біяраскладальнага пластыка, лягчэй ацаніць, паколькі ён павінен адпавядаць вызначаным стандартам, каб заслужыць маркіроўку.

Кампастабельны - тып біяраскладальнага пластыка

Пластык, які паддаецца кампаставанню, - гэта падгрупа біяраскладальнага пластыка.Ва ўмовах кампаставання ён расшчапляецца мікробамі на CO2, ваду і біямасу.

Каб пластык быў сертыфікаваны як прыдатны да кампаставання, ён павінен адпавядаць пэўным стандартам.У Еўропе гэта азначае, што ў атэрмін 12 тыдняў, 90% пластыка павінны раскласціся на фрагменты менш за 2 мму памеры ў кантраляваных умовах.Ён павінен утрымліваць нізкі ўзровень цяжкіх металаў, каб ён не шкодзіў глебе.

Компостируемые пластмасынеабходна адправіць на прамысловы аб'ект, дзе прымяняюцца гарачыя і вільготныя ўмовыдля таго, каб забяспечыць дэградацыю.PBAT, напрыклад, уяўляе сабой палімер на аснове выкапнёвай сыравіны, які выкарыстоўваецца для вырабу мяшкоў для арганічных адходаў, аднаразовых шкляначак і ўпаковачнай плёнкі і паддаецца біяраскладанню на заводах па вытворчасці кампоста.

Пластык, які разбураецца ў адкрытым асяроддзі, напрыклад, у хатніх кампостных кучах, звычайна цяжка вырабіць.PHA, напрыклад, адпавядаюць патрабаванням, але з тых часоў не выкарыстоўваюцца шырокаіх вырабляць дорага, а працэс ідзе павольна і яго цяжка павялічыць.Аднак хімікі працавалі над паляпшэннем гэтага, напрыклад, выкарыстоўваючыновы хімічны каталізатар– рэчыва, якое спрыяе павелічэнню хуткасці хімічнай рэакцыі.

Перапрацоўка - ператварэнне выкарыстанага пластыка ў новыя прадукты механічным або хімічным спосабам

Калі пластык можна перапрацаваць, гэта азначае, што яго можна перапрацаваць на прамысловым прадпрыемстве і ператварыць у іншыя карысныя прадукты.Некалькі тыпаў звычайных пластмас могуць быць перапрацаваны механічным спосабам - найбольш распаўсюджаны тып перапрацоўкі.Але першы глабальны аналіз усіх калі-небудзь утвораных пластыкавых адходаўвыявілі, што толькі 9% пластыка было перапрацавана з таго часу, як гэты матэрыял пачалі вырабляць каля шасці дзесяцігоддзяў таму.

Механічная перапрацоўкаўключае здрабненне і плаўленне пластыкавых адходаў і ператварэнне іх у гранулы.Затым гэтыя гранулы выкарыстоўваюцца ў якасці сыравіны для вытворчасці новых прадуктаў.Якасць пластыка ў працэсе пагаршаецца;таму кавалак пластыкаможна механічна перапрацоўваць толькі абмежаваную колькасць разоўперш чым ён больш не прыдатны ў якасці сыравіны.Таму новы пластык, або «незакрануты пластык», часта змешваюць з перапрацаваным пластыкам, перш чым ператварыць яго ў новы прадукт, каб дапамагчы дасягнуць патрэбнага ўзроўню якасці.Нават у гэтым выпадку механічна перапрацаваны пластык не падыходзіць для ўсіх мэтаў.

Хімічна перапрацаваны пластык можа замяніць першапачатковую сыравіну на аснове выкапнёвай нафты ў вытворчасці новых пластмас

–

Хімічная перапрацоўка, пры якім пластмасы ператвараюцца назад у будаўнічыя блокі, а затым перапрацоўваюцца ў сыравіну першапачатковай якасці для новых пластмас і хімікатаў, - гэта новае сямейства працэсаў, якое зараз набірае абароты.Звычайна гэта ўключае каталізатары і/або вельмі высокую тэмпературу для расшчаплення пластыка іможа прымяняцца да больш шырокага дыяпазону пластыкавых адходаў у параўнанні з механічнай перапрацоўкай.Напрыклад, пластыкавыя плёнкі, якія змяшчаюць некалькі слаёў або пэўныя забруджванні, звычайна не могуць быць перапрацаваны механічна, але могуць быць перапрацаваны хімічным шляхам.

Сыравіну, атрыманую з пластыкавых адходаў у працэсе хімічнай перапрацоўкі, можна выкарыстоўвацьзамяніць першасную сыравіну на аснове сырой нафты ў вытворчасці новых высакаякасных пластмас.

Адной з галоўных пераваг хімічнай перапрацоўкі з'яўляецца тое, што гэта працэс мадэрнізацыі, пры якім якасць пластыка не пагаршаецца пасля апрацоўкі, у адрозненне ад большасці відаў механічнай перапрацоўкі.Атрыманы пластык можа быць выкарыстаны для вытворчасці шырокага спектру прадуктаў, уключаючы кантэйнеры для харчовых прадуктаў і вырабы для медыцынскіх і медыцынскіх мэтаў, дзе існуюць строгія патрабаванні да бяспекі прадукцыі.