Оксо-биоразлагаемый пластик: экологическая проблема или решение?
Существуют разногласия по поводу использования оксо-биоразлагаемого пластика. Понимать
Оксобиоразлагаемый пластик - это пластик, фрагментация которого при получении добавки, способствующей разложению, ускоряется под воздействием кислорода, света, температуры и влажности. Биоразлагаемость материала вызывает разногласия среди агентов в цепочке. Но прежде чем вступить в эту дискуссию, необходимо больше узнать о пластике, его влиянии и альтернативах.
Преимущества и недостатки обычного пластика
Было показано, что пластик очень полезен человечеству. Податливость и способность к трансформации за счет использования тепла, давления или химических реакций создают пластичные условия для использования в качестве сырья для самых разных типов объектов. Будучи легким, прочным, простым в транспортировке, прочным и гибким, он во многих областях постепенно вытеснил такие материалы, как керамика, дерево и стекло. Таким образом, пластик является важным элементом с точки зрения удобства и во многих отношениях обеспечивает технологическое развитие.
Но материал живет не только на преимуществах. Сырьем для пластмасс обычно является нефть, невозобновляемый природный ресурс, крупномасштабная добыча которого вызывает ожесточенные споры о ее воздействии на окружающую среду. В настоящее время, основной источник энергии в мире, нефть была причиной многих войн и, помимо того, что она является основным источником дохода для многих стран, связана с соответствующими интересами нынешней экономической модели.
С экологической точки зрения риски, связанные с нефтью, связаны с подкислением океана, глобальным потеплением, процессами ее добычи, разливами, загрязнением воздуха и неправильно выброшенными остатками пластика, которые загрязняют наземную фауну, флору и океаны. Возможно, пример микропластика (небольшие остатки пластика, загрязняющие океаны) является достаточным доказательством того, что этот набор негативных внешних эффектов необходимо очень тщательно соблюдать и что способы эффективного решения проблемы необходимо улучшать и развивать.
В связи с проблемами, которые может определять обычный пластик, и большим спросом со стороны многих слоев общества на решения этого типа проблем, начали появляться некоторые технологии, которые были созданы для решения или уменьшения ущерба от этого типа проблем. Примерами могут служить крахмальный пластик, пластик PLA (также известный как компостируемый пластик) и зеленый пластик.
Каковы сильные и слабые стороны альтернативных пластиков?
Как и у обычных, у каждого вида альтернативного пластика есть положительные и отрицательные стороны. Крахмалопласт, например, имеет то преимущество, что он происходит из возобновляемого источника, является компостируемым, биосовместимым с человеческим телом и биоразлагаемым; но он может легко подвергаться атаке бактерий (и, следовательно, не выполняет свою функцию защиты пищевых продуктов), он имеет более высокие экономические затраты и именно потому, что он сделан из овощей, он требует пахотной земли, что открывает дверь для вопросов о Фактически, чтобы конкурировать в космосе с областями, посвященными производству продуктов питания.
Пластик PLA также является биоразлагаемым, пригодным для вторичной переработки, поступая из возобновляемого и компостируемого источника (только в идеальных условиях), с другой стороны, как и крахмальный пластик, его производство может быть подвергнуто сомнению в связи с аргументом, что он конкурирует в космосе с производством продуктов питания. , а также в отношении выбросов эквивалента CO2, связанных с его разложением, когда оно происходит в анаэробных условиях.
Зеленый пластик, в свою очередь, имеет физико-химические характеристики, аналогичные характеристикам обычного пластика (на масляной основе), однако его преимущество заключается в том, что он происходит из сахарного тростника, который в процессе своего развития улавливает CO2. Еще одним положительным аспектом является его способность к вторичной переработке без ограничений на его комбинацию с другими обычными пластиками в процессе вторичной переработки. Однако есть вопросы относительно экологических проблем, которые возникают из-за отходов, возникающих в результате ненадлежащей утилизации материала, ситуация аналогична ситуации с обычными пластиками. Его возобновляемое происхождение, происходящее из культур растений, также вызывает критику в отношении возможной конкуренции с пахотными землями для пищевых целей, а также его влияния на усиление режима монокультуры.
Оксобиоразлагаемый пластик
Еще один продукт, появившийся на рынке с предложением о том, чтобы он был менее вредным для окружающей среды, - это оксо-биоразлагаемый пластик. Часто можно увидеть пакеты для продуктов или мешки для мусора, характеризуемые как «биоразлагаемые кислородом» или просто биоразлагаемые пакеты. Этот тип пластика, также присутствующий в пакетах для хлеба, перчатках, упаковке, бутылках, пузырчатой пленке и стаканах, называется так потому, что теоретически он подвергается двум различным процессам разложения: химическому и биологическому. Чтобы быть окисляемым, пластик должен разлагаться кислородом (процесс ускоряется падением света и тепла - УФ-лучей). И чтобы считаться биоразлагаемым, он должен разлагаться бактериями, которые выполняют работу по разложению.
То, что определяет условие способности пластика к окислению (разложение кислородом), - это использование добавок, называемых разлагающими веществами, обычно солей металлов на основе таких элементов, как кобальт (Co), железо (Fe), марганец (Mn) или никель (Ni). Они добавляются к обычным соединениям при производстве пластмасс, сделанных из ресурсов, взятых из побочных продуктов нефтепереработки (и которые также функционируют на этой начальной стадии как ловушки CO2), таких как полиэтилен (PE), полипропилен (PP), полистирол (ПС) и полиэтилентерефталат (ПЭТ). Таким образом, добавки придают пластмассам свойства фрагментации, что является предпосылкой и необходимостью для биоразложения.
Сертификация материалов в Бразилии
В поддержку потребителей, заинтересованных в продуктах этого типа в нашей стране, Бразильская ассоциация технических стандартов (ABNT) определяет условия использования экомаркировки для пластиковых добавок с оксобиоразлагаемой функцией. Это делается с помощью процедуры, которая устанавливает требования, которым должны соответствовать продукты с добавками, которые ускоряют разложение полиолефинов в условиях воздействия окружающей среды, в процессах компостирования или на свалках, для получения лицензии на использование Знака качества окружающей среды ABNT. Этот стандарт определяет процесс оксо-биодеградации как «разложение, идентифицированное как результат окислительных и клеточно-опосредованных явлений, одновременно или последовательно» и устанавливает критерии для такой сертификации, определяя, что пластмассовый материал соответствует требованиям ABNT PE-308.01. стандарт от апреля 2014 г., основанный на стандарте США ASTM D6954-04.
Критические взгляды на оксо-биоразлагаемые вещества
Франсиско Грациано
Некоторые мнения скептически относятся к фактической способности таких материалов быть эффективными и разлагаемыми при любых условиях при распространении в окружающей среде, что может быть определено как экологическая опасность. Среди них Франсиско Грациано, агроном, магистр аграрной экономики и бывший министр окружающей среды штата Сан-Паулу. Он утверждает, что выбор в пользу потребления оксо-биоразлагаемых веществ является ошибкой, и ставит под сомнение риски фрагментации соединения на частицы, невидимые невооруженным глазом, и выбросы парниковых газов, связанные с разложением, в дополнение к загрязнению почвы металлами и другими соединениями:
«Эта технология позволяет пластику крошиться на мелкие частицы, пока он не исчезнет невооруженным глазом, но он все еще присутствует в природе, но теперь замаскирован своим уменьшенным размером. С серьезным обострением. При атаке микроорганизмов он выделяет, помимо парниковых газов, таких как CO2 и метан, тяжелые металлы и другие соединения, которых нет в обычном пластике. Красящие пигменты, используемые на этикетках, также будут смешиваться с почвой ».
академическое исследование
Академические исследования описывают ситуации, в которых объекты из оксо-биоразлагаемого пластика не могли полностью пройти процесс оксо-биодеградации. Испытания проводились в различных условиях, что вызывало подозрения относительно полного изменения структуры полимеров, необратимой потери свойств и общего разложения, вызванного естественной биологической активностью. Среди исследований можно упомянуть исследования, проведенные Университетом Сан-Паулу (фотодеградация и фотостабилизация смесей и полимерных композитов), Федеральным университетом Санта-Мария (Разложение обычных и оксобиоразлагаемых пластиковых пакетов), Израильский университет Бен-Гурион-ду-Негев (Новые перспективы в биоразложении пластика) и профессорско-преподавательский состав Assis Gurcazs, целью которого было доказать загрязнение почвы тяжелыми металлами, чего не было, хотя есть заметки, ставящие под сомнение эффективную способность материалов к разложению (Проверка наличие тяжелых металлов, таких как свинец и ртуть, в отходах из оксобиоразлагаемых пластиковых пакетов).
С другой стороны, исследования, проведенные Джеральдом Скоттом, когда он был почетным профессором химии и науки о полимерах в Астонском университете, Великобритания, председателем британского комитета Института стандартов биоразлагаемости пластмасс и научным советом Ассоциации оксо-биоразлагаемых пластиков - следовательно, важная фигура в вопросе биоразлагаемости пластмасс - защищает оксо-биоразлагаемые материалы. Он поясняет в статье об оксо-биоразлагаемых пластиках, написанной для Журнал Биопластик 06/09, что оксо-биоразлагаемый пластик обычно не предназначен для коммерческого компостирования, а также не предназначен для анаэробного разложения или разложения на свалках. По мнению Скотта, оксо-биоразлагаемый пластик не предназначен только для фрагментации - он предназначен для полной биоассимиляции естественными микроорганизмами в большем масштабе времени, чем компостирование (180 дней), но за более короткий период, чем для природных отходов, таких как листья и ветки ( десять лет и более) и намного короче, чем для обычных пластиков (многие десятилетия). По словам ученого, все пластмассы в конечном итоге станут хрупкими, фрагментированными и биоассимилированными, но разница с оксобиоразлагаемой технологией заключается в скорости процесса, который в ней ускоряется.
международные институты
Совет по биопластикам Общества промышленных пластмасс (SPI) заявляет в специальном документе, в котором он раскрывает свою позицию в отношении разлагаемых добавок («Позиционный документ по разлагаемым добавкам»), что заявления о безопасности при использовании оксогруппы биоразлагаемые материалы в буквальном переводе недействительны и вводят в заблуждение, поскольку они не подтверждаются научными доказательствами, которые не соответствуют принятым в настоящее время стандартам.
Совет также заявляет, что данные, относящиеся к полной минерализации, производимой бактериями, не были опубликованы и что основным эффектом оксобиоразложения является фрагментация (разложение оксидов), а не биодеградация, что неверно характеризует процесс оксобиоразложения. В своем заключении:
«Позиция подразделения SPI Bioplastics заключается в том, что любые претензии, особенно претензии для потребителей, должны подтверждаться научными доказательствами, основанными на хорошо установленных спецификациях и стандартах. В случае« добавок »проблема заключается в« заявлении о биоразложении ». когда нет доказательств в поддержку этих заявлений или доказательств биоразлагаемости в соответствии со спецификациями, принятыми независимыми третьими сторонами. Разрешение владельцу бренда, розничному продавцу или, в конечном итоге, потребителю решать, какой продукт они считают "биоразлагаемым", рискованно, поскольку поскольку это может привести к различным определениям, которые только приведут к еще большему замешательству потребителей. В связи с растущим предложением биоразлагаемых и компостируемых продуктов, наряду с дебатами об управлении отходами, предназначенными для захоронения, отрасль обязана предоставлять научные данные. четкие и обоснованные сертификаты независимых агентов, которые заверяют заинтересованные стороны в том, что а предлагаемые продукты соответствуют их требованиям по утилизации по окончании срока службы и имеют реальную ценность при использовании по назначению ".
Европейская ассоциация переработчиков пластмасс (EuPR), со своей стороны, уже давно придерживается позиции по окисляемым добавкам, которые, согласно ее интерпретации, могут нанести больше вреда окружающей среде, чем пользы. Организация также заявляет, что общественное заблуждение верить в биоразлагаемость этих материалов, поскольку окисляемые добавки останутся только фрагментами. Более того, в нем утверждается, что отвлекать общественное внимание от вторичной переработки, которая достигла нынешних темпов после значительных усилий со стороны промышленности, властей и гражданского общества, - плохая услуга, заставляющая население думать, что отходы разлагаются сами по себе.
Утилизация отходов
В статье о полимерах, опубликованной в Scielo Brasil, Хосе Карлос Пинто, профессор из правления программы химической инженерии в COPPE, Федерального университета Рио-де-Жанейро, подвергает сомнению в отношении пластмасс убежденность в том, что то, что является экологически правильным должен быть биоразлагаемым. Он указывает на безотлагательность представления о том, что если пластиковый материал разлагается, как это происходит с пищевыми и органическими отходами, результирующая деградация (например, метан и углекислый газ) в конечном итоге окажется в атмосфере и в водоносных горизонтах, что приведет к глобальному потеплению. и за ухудшение качества воды и почвы. Он верит в то, что можно обратить вспять загрязнение, вызываемое материалом, с помощью экологического просвещения и правильной политики сбора отходов и хвостов. В нем также описывается, что тот факт, что пластмассы нелегко разлагаются, характеризуется дифференциалом, который дает им возможность многократного использования, их пригодностью для вторичной переработки, определяющим фактором огромного потенциала, способствующего сокращению потребления сырья, энергетика и рациональное использование имеющихся природных ресурсов. Хосе Карлос Пинто считает, что пластмассы предлагают уникальную технологическую возможность для удаления загрязнений из атмосферы и сокращения чистых выбросов углерода в мире, поскольку они фиксируют углерод в твердом состоянии. Он с пониманием относится к зеленому пластику, потому что он связывает использование этанола в производстве пластмасс (производство полиэтилена, полипропилена или зеленого ПЭТ) с потреблением солнечного света растениями для улавливания углекислого газа из атмосферы и образования твердых материалов, что позволяет производить очистку. земная атмосфера. Поэтому он считает «одержимость» биоразлагаемостью пластмасс простой дезинформацией, указывая на программы избирательного сбора и переработки как решение проблемы пластиковых отходов.
Бразильская ассоциация производителей пластмасс (Abiplast) занимает четкую позицию в отношении разлагающих добавок, содержащихся в пластиковых материалах. Организация считает, что ухудшение состояния окружающей среды не является адекватным решением для обращения с отходами, и поэтому не рекомендует использовать пластиковые материалы с разлагающимися добавками при производстве пакетов и пакетов, а также других пластмассовых изделий, обещая, что они экологически чистые. Что касается оксобиоразлагаемых материалов, Abiplast перечисляет некоторые исследования, в том числе те, которые были проведены Калифорнийским государственным университетом в партнерстве с Chico Research Foundation (2007), а еще одно проведено исследователями из Индии (Центр пожарной, экологической и взрывобезопасности и Центр науки и инженерии полимеров Индийского технологического института) и Швеции (Департамент полимерной технологии Королевского технологического института), опубликованные Американским химическим обществом:
«В обоих исследованиях большое внимание уделяется переработке пластиковых материалов, смешанных с пластиковыми отходами, содержащими продукты разложения, которые делают переработанные материалы более восприимчивыми к экологической деградации, хотя теоретически можно отсрочить начало разложения, используя соответствующие антиоксиданты, однако, трудно оценить идеальное количество необходимых антиоксидантов. В этом случае добавки, способствующие разложению, существенно влияют на переработку пластмассовых материалов после потребления, поскольку они ухудшают механические свойства пластмассового материала, тем самым сокращая срок службы пластмассовых изделий. Эти исследования также рассматривают невозможность прогнозирования периода времени, в течение которого фрагменты пластикового материала будут сохраняться в окружающей среде, и их потенциальное вредное воздействие на окружающую среду. В этих исследованиях также рассматривается невозможность прогнозирования периода времени, в течение которого фрагменты пластикового материала будут сохраняться в окружающей среде, и их потенциальное вредное воздействие на окружающую среду ».
Изображение: Abiplast
Abiplast утверждает, что чистое и простое биоразложение не рассматривается в Национальной политике по твердым отходам (PNRS) и имеет смысл проводить только на заводах по производству компоста или в анаэробных биодеградарах, в противном случае это приводит к потере природных ресурсов, энергии и воды. способствуя, кроме того, дисбалансу парникового эффекта и, как следствие, глобальному потеплению. Учреждение понимает, что наиболее эффективное решение для переработки пластиковых отходов после потребления - это эффективные программы выборочного сбора, включающие просвещение потребителей, интеграцию и участие муниципалитета, сборщиков мусора, кооперативов по переработке и промышленности для преобразования этих отходов в новый пластик. продукты с качеством, в соответствии с принципом совместной ответственности, в соответствии с законом 12,305/2010.
В отчете, опубликованном Transfercenter fur Kunststofftechnik (TCKT) в Австрии, организацией, которую можно было бы классифицировать как центр трансфера технологий для пластмасс, описываются результаты исследования, проведенного по заказу одной из компаний, производящих разлагающие добавки. Исследование будет направлено на оценку воздействия, если таковое имеется, на продукты, изготовленные на основе переработанного оксобиоразлагаемого пластика (с разлагающимися добавками), в частности, более толстых структурированных пластиковых компаундов, предназначенных для использования на открытом воздухе, таких как пластиковая древесина, садовая мебель, коммунальные услуги. и столбы для знаков, поскольку чем толще производимые материалы (в отличие от пленок, используемых в пластиковых пакетах), тем труднее проникновение кислорода в тело пластиковой конструкции, поэтому они менее подвержены окислению. По словам автора, результаты исследования не показали значительных различий между продуктами, изготовленными из переработанного оксобиоразлагаемого пластика и переработанного пластика без добавок. В заявлении, относящемся к исследованию, Франсиско Морчилло, глава отдела по связям с общественностью и промышленностью Британской федерации пластмасс (BPF), опубликованное в специализированном автомобильном журнале Plastic News Europe, приводит ряд соображений, которые подчеркивают факт проведения эксперимента. в переработанных материалах, содержащих оксо-биоразлагаемые продукты, предназначенные для специального использования в объектах с толстой структурой для воздействия на открытом воздухе, что свидетельствует о обеспокоенности тем, что структура Великобритании и европейской индустрии переработки пластмасс не гарантирует необходимой безопасности, которую переработанный материал (добавка) с разлагающие вещества) будут использоваться только в таких продуктах. Он также отметил в публикации, что оксо-биоразлагаемые пластмассы не будут разлагаться в течение двух или пяти лет и что этого времени будет достаточно, чтобы такие материалы нашли свой путь в окружающую среду, в том числе в океаны и реки, также отметив опасность того, что такие разлагаемые продукты, которые природа могла бы предложить, в определенном смысле и даже поощряя образование отходов.
Позиция производителей разлагающих добавок
Согласно Ассоциации оксобиоразлагаемых пластиков (OPA), оксобиоразлагаемый пластик - это обычный пластик, в который добавлено небольшое количество солей. Организация утверждает, что эти соли не являются тяжелыми металлами и что в конце срока службы продукта соли катализируют естественный процесс разложения в присутствии кислорода, при этом отмечая, что этого не происходит в глубоких слоях мусорных свалок. Все это определяет молекулярную деградацию полиолефинов в непрерывном процессе до тех пор, пока материал не будет биоразложен до не более чем CO2, воды и гумуса, не оставляя фрагментов петрополимера в почве. То есть до тех пор, пока материал не перестанет характеризоваться как пластик, превратившись в биоразлагаемый материал.
OPA оправдывает потребность в оксо-биоразлагаемых пластмассах из-за того, что ежедневно поступают тысячи тонн пластиковых отходов по всему миру, и их постоянства в течение десятилетий, при этом невозможно эффективно собрать весь пластик для вторичной переработки или других форм ответственной утилизации.
Что касается вопроса, связанного с фактическим биоразложением материала, а не его простой фрагментацией, OPA подчеркивает, что оксо-биоразлагаемая технология превращает пластмассовые изделия в биоразлагаемые материалы в конце их полезного срока службы, делая это путем окисления (через воздействие кислорода). Организация отвергает любые утверждения, которые ставят под сомнение этот факт, и приписывает определенные вопросы ученым-неспециалистам об оксо-биоразлагаемой технологии и злоумышленникам, заинтересованным в распространении дезинформации с целью получения маркетинговых преимуществ интересующей их продукции. OPA утверждает, что оксобиоразлагаемый пластик разлагается и биоразлагается в открытой среде так же, как и природные отходы, но это происходит только быстрее. Более того, он делает это, не оставляя токсичных остатков или пластиковых фрагментов. Для организации, если бы оксо-биоразлагаемый пластик просто фрагментировался без биоразложения, Европейский комитет по стандартизации (CEN) не определил бы способность к разложению оксидов как «разложение в результате окислительных и клеточно-опосредованных явлений, одновременно или последовательно», а организации по стандартизации США , Великобритания и Франция не включали тесты на биоразлагаемость в ASTM D6954, BS8472 и ACT51-808.
Ассоциация категорически заявляет, что одним из преимуществ оксобиоразлагаемого пластика является его способность к вторичной переработке как части обычного потока пластиковых отходов. Тем не менее, он сообщает, что он не разлагается быстро при компостировании при низких температурах и, следовательно, не проходит испытания в соответствии с EN13432 в указанном временном масштабе, хотя он подходит для компостирования «в судне» при более высоких температурах, требуемых правилами Европейского сообщества. .
По данным учреждения, при захоронении на свалках оксобиоразлагаемый пластик фрагментируется и разлагается лишь частично в форме CO2 и воды в тех частях полигона, где присутствует кислород, но разложение не будет происходить в более глубоких частях полигона, в отсутствие кислорода.
Что касается присутствия тяжелых металлов в его составе, сообщается, что он содержит соли металлов, микроэлементы, которые даже необходимы в рационе человека, которые не следует путать с токсичными тяжелыми металлами, такими как свинец, ртуть, кадмий. и хром.
OPA заявляет, что такие материалы происходят из побочного продукта нефти или природного газа и что они признают тот факт, что эти ресурсы ограничены, но подчеркивают, что побочный продукт возникает из-за того, что миру требуется топливо, и что такой побочный продукт - продукт будет использоваться или нет для производства пластмасс. Они подчеркивают возможность использования разлагающих добавок в пластмассах типа полиэтилена, полученных из сахарного тростника (технология, разработанная в Бразилии).
Наконец, организация подчеркивает в качестве преимущества оксобиоразлагаемого продукта возможность того, что его можно запрограммировать на разложение в любом необходимом временном масштабе. Они утверждают, что средний срок хранения сумки для переноски обычно составляет около 18 месяцев (для обеспечения распределения, хранения и повторного использования), но возможны более короткие или более длительные периоды и что в течение этого времени сумки можно повторно использовать для покупок или для использования, среди прочего, в качестве вкладыша для мусорных ящиков. Они утверждают, что тепло и свет являются ускорителями процесса деградации, хотя и не являются существенными. При выбросе в окружающую среду по окончании срока службы материал разлагается и подвергается биологическому разложению намного быстрее, чем обычный пластик. OPA заявляет, что временной масштаб абиотической фазы можно предсказать с помощью лабораторных тестов, но нет необходимости или возможности предсказать время для последующего биоразложения.
принцип предосторожности
Со всеми аргументами, перечисленными в этой статье, мы считаем, что способствуем более глубокому размышлению пользователей о своих решениях относительно методов потребления, которые могут включать использование оксобиоразлагаемых материалов или нет. Что касается оксо-биоразлагаемых веществ и любых других вариантов потребления, связанных с различными типами пластиковых материалов, всегда важно принимать во внимание: имеют ли исходные материалы возобновляемое происхождение, их углеродоемкость, есть ли компромисс в отношении пахотных площадей. для выращивания пищевых материалов, его вклад в образование отходов и в круговую экономику, его загрязняющий потенциал, загрязнение и выбросы газов, которые усиливают парниковый эффект, способствующий дисбалансу климата, избегаются или уменьшаются. Поэтому всегда важно соблюдать принцип предосторожности.
Потребление - одна из самых ярких форм нашего индивидуального самовыражения в рамках нынешней модели нашего общества. Наша практика потребления определяет важные социальные и экологические последствия, последствия которых мы можем понимать как внешние факторы, последствия, присущие принимаемым нами решениям, и ответственность за которые с этической точки зрения полностью лежит на нас.