Biyoplastikler: biyopolimer türleri ve uygulamaları

Biyoplastik veya biyopolimerin geleceğin alternatifi olduğu kanıtlanmıştır, ancak dezavantajları da vardır. Anlamak

biyoplastik

Biyoplastikler veya biyopolimerler, yalnızca doğal malzemelerden yapılan biyolojik olarak parçalanabilen ve gübrelenebilir plastikler değildir. "Biyoplastik" adı aynı zamanda petrol gibi yenilenemeyen kaynaklardan yapılan ancak biyolojik olarak bozunan plastikleri ve bitkiler gibi yenilenebilir kaynaklardan üretilen ancak biyolojik olarak bozunmayan plastikleri ifade eder.

  • Plastik türlerini bilir

İnsanoğlunun ürettiği neredeyse tüm plastiğin hala var olduğu ve her yıl üretilen plastiğin yaklaşık üçte birinin doğrudan toprağı, okyanusu kirlettiği ve besin zincirine girdiği göz önüne alındığında, biyoplastiklerin, özellikle biyolojik olarak parçalanabilenlerin alternatif olduğu gösterilmiştir. insanlığın gelişimi.

  • Plastik atıkların gıda zinciri üzerindeki çevresel etkisini anlayın

Biyoplastik Türleri

Poliamid Biyoplastik (PA)

Poliamid (PA), biyokütleden yapılan bir biyoplastiktir, ancak petrolden de yapılabilir. Bio-poliamidin avantajı, yenilenebilir kaynaklardan yapılmış olması ve hint yağından üretilebilmesidir.

Bununla birlikte, poliamid olarak da adlandırılan naylonGiyim kumaşlarında, aksesuarlarda ve döşemelerde çok bulunan , biyokütleden üretilen versiyonunda bile biyolojik olarak parçalanamaz.

  • Giyim üretiminin çevresel etkisi nedir? Alternatifleri anlayın ve öğrenin

Poliamid biyoplastik, hint yağından da üretilebilir, ancak bir dezavantajı, gerekli miktarda hammadde üretmek için nispeten geniş bir yüzey alanı gerektirmesi (gıda üretimi için alanla rekabet edebilecek olan) düşük arazi kullanımıdır.

  • Hint yağı: nasıl kullanılır ve faydaları

Diğer bir sorun ise, naylon henüz geri dönüştürülemez.

Polibütilen tereftalat adipat biyoplastik (PBAT)

"Poliburat" olarak da adlandırılan polibütilen tereftalat adipat, petrolden üretilen biyoplastik türlerinden biridir, ancak biyolojik olarak parçalanabilir ve kompostlanabilirdir. Özellikleri, poliburatın biyolojik olarak parçalanamayan petrolden üretilen bir plastik olan düşük yoğunluklu polietilenin yerini almasına izin verir.

Poliburat biyoplastik esas olarak torba üretiminde kullanılabilir. Ancak yenilenemez bir kaynağa ihtiyaç duyma dezavantajına sahiptir.

Polibütilensüksinat (PBS) biyoplastik

Polibütilensüksinat (PBS), endüstriyel koşullar altında %100 biyobazlı olabilen ve biyolojik olarak parçalanabilen bir biyoplastik türüdür. Bu tip biyoplastik normalde yüksek sıcaklık toleransı (100°C ila 200°C) gerektiren kaplarda kullanılır.

Kristal ve esnek bir biyoplastiktir. PBS üretiminin biyolojik temeli olan süksinik asit, yenilenebilir kaynaklardan üretilir ve karbon ayak izinin azaltılmasına yardımcı olur. Hesaplamalar, sera gazı (GHG) emisyonlarının fosil bazlı plastiğe kıyasla %50 ila %80 oranında azaltılabileceğini gösteriyor. Süksinik asit ayrıca CO2 yakalama avantajına sahiptir.

  • sera gazları nelerdir
  • Karbon ayak izi nedir?

Polilaktik asit biyoplastik (PLA)

Laktik poliasit (PLA), bakterilerden yapılmış bir biyoplastiktir. Bu süreçte, pancar, mısır ve manyok gibi nişasta bakımından zengin sebzelerin (diğerlerinin yanı sıra) fermantasyon süreci yoluyla laktik asit üretirler. PLA biyoplastikleri gıda ambalajlarında, kozmetik ambalajlarında, plastik market poşetlerinde, şişelerde, kalemlerde, bardaklarda, kapaklarda, çatal bıçak takımlarında, kavanozlarda, bardaklarda, tepsilerde, tabaklarda, tüp üretimi için filmlerde, 3D baskı filamentlerinde, tıbbi cihazlarda, tıbbi olmayan cihazlarda kullanılabilir. dokuma kumaşlar, diğerleri arasında.

PLA biyolojik olarak parçalanabilir, mekanik ve kimyasal olarak geri dönüştürülebilir, biyolojik olarak uyumlu ve biyolojik olarak emilebilir. Bozulması 500 ila 1000 yıl süren polistiren (PS) ve polietilen (PE) gibi geleneksel petrol plastikleri ile karşılaştırıldığında, PLA, bozunmasının gerçekleşmesi altı ay ila iki yıl arasında sürdüğünden, sıçramalar ve sınırlarla kazanır. Ve uygun şekilde bertaraf edildiğinde zararsız maddelere dönüşür, çünkü su ile kolayca bozunur.

Dezavantajı, PLA'nın üretilmesi pahalı bir plastik olması ve kompostlaştırmasının yalnızca ideal koşullar altında gerçekleşmesidir. Diğer bir sorun ise, Amerikan ve Brezilya standartlarının PLA'nın diğer biyolojik olarak parçalanamayan plastik türleri ile karıştırılmasına izin vermesidir, bu da kullanım açısından niteliklerini geliştirmesine rağmen çevresel açıdan kalitelerine zarar verir.

  • PLA: biyolojik olarak parçalanabilen ve gübrelenebilir plastik

Ancak termoplastik nişasta olarak bilinen nişasta plastiği ile karıştırmamalıyız çünkü PLA üretim sürecinde nişasta sadece laktik aside ulaşmak için kullanılır. Ana hammaddesi nişasta olan termoplastik nişasta plastiğinin aksine. Bu iki tipten PLA, %100 biyolojik olarak parçalanabilir olmasının yanı sıra (ideal koşullara sahipse) daha dayanıklı olması ve normal bir plastiğe daha çok benzemesi nedeniyle avantajlıdır.

Alglerden yapılan biyoplastikler

Şirket Algix biyoplastik üretimi için önemli bir girdi geliştirir: alg biyokütlesi. Kirlilik sonucu aşırı alg üretimi, ötrofikasyon nedeniyle oluşan önemli bir sorun olmuştur (bu konuyu daha iyi anlamak için "Ötrofikasyon Nedir?" başlıklı makaleye göz atın). Biyoplastik gelişimi için alg biyokütlesi üretiminde, balık (tüketim için) ve alglerin birlikte yetiştirilmesi gerçekleştirilir. Bu tür biyoplastiklerin avantajları, biyolojik olarak parçalanma olasılıkları, yenilenebilir kaynak menşei, düşük üretim maliyeti ve ekilebilir arazi ile rekabet etmemeleridir.

Karides Kabuğu Biyoplastik

Gıda endüstrisinin önemli bir atığı olan ve İngiltere'de bol miktarda bulunan karides kabukları, biyoplastiklerin geliştirilmesi için kullanılıyor.

Buradaki fikir, bu tür biyoplastikleri alışveriş poşetleri ve gıda ambalajları üretimi için kullanmaktır.

Bu tür biyoplastik, yenilenebilir bir kaynak olmasının yanı sıra biyolojik olarak parçalanabilir, endüstriyel atıkları yeniden kullanır ve ayrıca gıda ve ilaç ambalajı için bir avantaj olan antimikrobiyal, antibakteriyel ve biyouyumlu özelliklere sahiptir.

Ama belki de vegan felsefesinde usta olanlar için bu iyi bir fikir değil.

  • Vegan felsefesi: bilin ve sorularınızı sorun

Polihidroksialkanoat (PHA) biyoplastik

Polihidroksialkanoat (PHA) biyoplastikleri, spesifik bakteri türleri tarafından farklı şekillerde üretilebilir. İlk durumda, bakteriler, besin ve enerji rezervleri olarak hücrelerinde PHA - plastik granüllerin büyümesini destekleyen oksijen ve nitrojen gibi sınırlı bir temel besin kaynağına maruz kalırlar.

PHA üretimi için besin sınırlaması gerektirmeyen başka bir bakteri grubu, hızlı büyüme dönemlerinde onu biriktirir. Her iki gruptaki PHA daha sonra toplanabilir veya toplamadan önce genetik mühendisliği yoluyla farklı kimyasal formlarda sentezlenebilir.

Başlangıçta, PHA'nın ticarileştirilmesi, yüksek üretim maliyetleri, düşük verimler ve sınırlı bulunabilirlik nedeniyle engellendi ve bu da onu petrokimya kökenli plastiklerle rekabet edemez hale getirdi.

Bununla birlikte, atık su, bitkisel yağlar, yağ asitleri, alkanlar ve basit karbonhidratlar dahil olmak üzere çeşitli karbon kaynaklarından PHA üretebilen bazı bakteriler keşfedilmiştir. Bu, avantajlarını büyük ölçüde artırır - örneğin, PHA üretimi için bir karbon kaynağı olarak atık malzemeleri kullanmak, PHA maliyetini düşürme ve atık bertaraf etme maliyetini düşürme gibi ikili bir faydaya sahip olacaktır.

2013 yılında bir Amerikan şirketi, metan veya dioksit karbon gibi sera gazlarıyla karışan havayı dönüştüren mikroorganizmalardan türetilen bir "biyokatalizör" kullanarak şeker, yağ, nişasta veya selüloz ihtiyacını ortadan kaldırarak süreci daha da rafine ettiğini duyurdu. biyoplastik.

Daha ileri çalışmalar, bu bakterilerin genlerini alıp mısır saplarına yerleştiriyor, bu da daha sonra kendi hücrelerinde biyoplastiği büyütüyor. Ancak bu üretim genetiği değiştirilmiş mısır saplarına dayanmaktadır; ve transgenikler, diğer sorunların yanı sıra, İhtiyati İlke'ye saygısızlıkla sıklıkla ilişkilendirilen bir tema olmuştur. Bu temayı şu makalelere göz atarak daha iyi anlayabilirsiniz: "Çevre, ihtiyatlılık ilkesine dikkat çekiyor" ve "Transgenik mısır: riskleri ve faydaları anlayın".

PHA, belirli koşullar altında tamamen biyolojik olarak parçalanabilir, toksik değildir ve gıda ambalajlarından tıbbi implantlara kadar çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.

biyoplastik içeri girmek

Ana biyoplastikler veya biyopolimerler, içeri girmek biyo-polietilen (PE), biyo-polipropilen (PP), biyo-polietilen terefalat (PET) ve polivinil klorürdür (PVC).

Sen açılanlar tamamen veya kısmen biyo-bazlı, ancak biyolojik olarak parçalanamayan biyoplastiklerdir; geleneksel plastiklerin hibrit versiyonlarıdır. %100 petrolden yapılan geleneksel plastiklerden sadece kısmen yenilenebilir ham madde bazında farklılık gösterirler ve aynı işlevselliği korurlar.

biyoplastikler içeri girmek üretilenlerin çoğu kısmen biyolojik hammaddeye dayalı biyo-PET'tir ve halihazırda biyoplastiklerin küresel üretim kapasitesinin yaklaşık %40'ını temsil etmektedir.

PE, PP ve PVC gibi birçok geleneksel plastik türü, biyoetanol gibi yenilenebilir kaynaklardan yapılabilir.

Popüler bir plastik örneği içeri girmek bu Bitki Şişesi, dünyanın önde gelen meşrubat üreticilerinden biri tarafından kullanılmaktadır. Şişe, geleneksel şişe ile aynı özellikleri koruyan ve tamamen geri dönüştürülebilir olan, üretiminde %30 oranında bitki bazlı malzemeler kullanır. Zamanla, şişenin yenilenebilir bileşeninin artması, fosil yakıt bazlı malzemelerin azalması bekleniyor.

Sen açılanlar en hızlı büyüyen biyoplastik grubudur. Sektörün ilgisi iki ana noktaya dayanmaktadır:

  1. Sen açılanlar petrolden yapılan plastikle aynı özellik ve işlevlere sahip olması, mevcut tesislerde işlenebilir, kullanılabilir ve geri dönüştürülebilir ve konvansiyonel plastiklerle aynı rotaları takip edebilir, bu da yeni veya ek altyapı ihtiyacını azaltır ve her düzeyde maliyetleri düşürür.
  2. Bu ürünlerin yenilenebilir (veya kısmen yenilenebilir) tabanı karbon ayak izini azaltır ve aynı zamanda üretim maliyetlerini düşürür.

Brezilya'da biyoyakıttan PE üretimi, açılanlar, ancak plastiğe genellikle "yeşil plastik" denir.

  • Sonuçta, yeşil plastik nedir?

Biyoyakıtlardan yapılan biyoplastiklerle ilgili sorun, gıda üretimi için kullanılabilecek ve henüz biyolojik olarak parçalanamayan arazilerle uzay için rekabet etmeleridir. Ambalaj, elektronik cihazlar, kozmetik, tıbbi ekipman, oyuncaklar, hijyen ürünleri ve diğerleri gibi çok çeşitli malzemelerde bulunurlar; ve çevreye kaçarlarsa - esas olarak mikroplastik şeklinde - önemli kısa ve uzun vadeli hasara neden olabilirler.

  • Tuzda, yiyeceklerde, havada ve suda mikroplastikler var

Organik Atık Biyoplastik

Organik atıkları hammadde olarak kullanarak biyopolimer üretmenin mümkün olabileceğini hiç hayal ettiniz mi? işte tam olarak bu Tam Döngü Biyoplastikler yapmayı başardı: organik atıklardan biyoplastik üretmek.

Buradaki fikir, antropojenik sera gazlarının üçüncü en büyük üretim kaynağı olan organik atıkların ayrışmasıyla üretilen sera gazlarının emisyonunu azaltmaktır.

Polihidroksialkanoat (PHA) biyoplastik, genetiği değiştirilmemiş bakterilerden ve organik atıklardan üretilir ve çok çeşitli sentetik plastiklerin yerini alabilir. Bu tür biyoplastik hala gübrelenebilir ve parçalanabilir. Diğer bir avantajı ise maliyet açısından petrokimya kökenli plastiklerle rekabet edebilmesidir.

Polietilen furanoat (PEF) biyoplastik

Polietilen furanoat (PEF), PET ile karşılaştırılabilir bir biyoplastiktir. %100 biyolojik hammadde ile üretilmiş olup, PET'e göre daha iyi termal ve mekanik özelliklere sahiptir. PEF biyopolimerleri alkolsüz içecekler, su, alkollü içecekler, meyve suları, gıda ve gıda dışı ürünlerin ambalajlanması için idealdir. Bununla birlikte, fiberler ve poliamid ve polyester gibi diğer polimerler gibi çok çeşitli başka uygulamalar da vardır.

PEF biyoplastiklerinin üretiminde, bitki bazlı şekerler, ambalaj endüstrisi için polimer üretiminde kullanılan furandikarboksilik asit (FDCA) gibi malzemelere dönüştürülür.

Bu tür biyoplastiğin dezavantajı, girdi olarak ekime bağlı olan diğer üretimlerle aynıdır: ekili alanlarla rekabet.

Çözüm biyoplastik mi?

Biyoplastikler, geleneksel plastiğe daha temiz alternatifler olma potansiyeline sahip olsalar da, üretimleri sırasında çevre üzerinde de etkiler yaratırlar ve biyolojik olarak parçalanabilirlik veya geri dönüşüm garantisi vermezler.

Bir toplumun sürdürülebilirlik çizgisinde gelişebilmesi için biyoplastiklerin uygulanmasına ek olarak, tüketimi yeniden düşünmek gerekir. Biyoplastiklerin gelişmesiyle birlikte tüketimi azaltmak, plastiğin yeniden kullanımını ve geri dönüşümünü artırmak gerekiyor. Bu eylemler, döngüsel ekonominin vaaz ettiği şeylerle uyumludur.

Daha iyi gibi diğer alternatifler tasarımlar daha iyi plastik performansa izin verenlere de ihtiyaç vardır. tarafından önerilen eylemler Ellen MacArthur Vakfı plastiğin dairesel dönüşü fikrini de karşılarlar. Bu temayı daha iyi anlamak için "Yeni Plastik Ekonomisi: plastiğin geleceğini yeniden düşünen girişim" ve "Döngüsel Ekonomi Nedir?" makalelerine göz atın.

Doğru şekilde imha edin ve vatandaş tavrına sahip olun

Tüketilen plastik atıkları azaltmak için ilk adım bilinçli tüketim uygulamak yani yeniden düşünmek ve tüketimi azaltmaktır. Günlük olarak kaçınılabilecek ne kadar gereksiz plastik kullandığımızı hiç düşündünüz mü?

Öte yandan, tüketimden kaçınmanın mümkün olmadığı durumlarda ise çözüm, mümkün olduğu kadar sürdürülebilir tüketim ve yeniden kullanım ve/veya geri dönüşüme yönelmektir. Ancak her şey yeniden kullanılabilir veya geri dönüştürülebilir değildir. Bu durumda imha işlemini doğru şekilde gerçekleştirin. Ücretsiz arama motorunda evinize en yakın toplama noktalarının hangileri olduğunu kontrol edin. eCycle portalı .

Ancak unutmayın: Doğru imha ile bile plastiğin çevreye kaçması mümkündür, bu nedenle bilinçli tüketin.

Plastik tüketiminizi nasıl azaltacağınızı öğrenmek için şu makaleye göz atın: "Dünyada plastik atık nasıl azaltılır? Temel ipuçlarına göz atın".

Nasıl daha sürdürülebilir bir şekilde tüketebileceğinizi öğrenmek için "Sürdürülebilir tüketim nedir?" başlıklı makaleye bakın. Ayak izinizi daha hafif hale getirin.



$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found