Muovijäte on sellainen ongelma, ettäse aiheuttaa tulviajoissakin osissa maailmaa.Koska muovipolymeerit eivät hajoa helposti, muovisaaste voi tukkia kokonaisia ​​jokia.Jos se saavuttaa meren, se päätyy valtavaksikelluvia roskapaikkoja.

Maailmanlaajuisen muovisaasteen ongelman ratkaisemiseksi tutkijat kehittivät hajoavan muovin, joka hajoaa sen jälkeen, kun se on ollut alttiina auringonvalolle ja ilmalle vain viikon ajan. Tämä on valtava parannus vuosikymmenien tai jopa vuosisatojen aikana, mikä voi kestää jokapäiväistä muovia. hajottavia kohteita.

Sisäänjulkaistu lehtiJournal of the American Chemical Society (JACS) -julkaisussa tutkijat kuvailivat uutta ympäristön kannalta hajoavaa muoviaan, joka hajoaa auringonvalossa meripihkahapoksi, luonnossa esiintyväksi myrkyttömäksi pieneksi molekyyliksi, joka ei jätä mikromuovin palasia ympäristöön.

Tutkijat käyttivät ydinmagneettista resonanssia (NMR) ja massaspektroskopian kemiallista karakterisointia paljastaakseen löydöksensä muovista, öljypohjaisesta polymeeristä.

Biopohjainen?Kierrätettävä?Biohajoava?Opas kestävään muoviin

Kun kestävyys on kaikkien asialistalla ja teknologia kehittyy nopeasti, muovimaailma muuttuu.Tässä on mitä sinun tulee tietää nykyaikaisista muovimateriaaleista – ja joskus hämmentävästä terminologiasta,

Muovijätteestä on tullut maailmanlaajuinen huolenaihe.Sitä tuotetaan maailmanlaajuisesti vuosittain lähes neljäsataa miljoonaa tonnia, sillä aikaa79 prosenttia kaikesta koskaan tuotetusta muovijätteestä on päätynyt kaatopaikoille tai roskiksi luonnonympäristöön.

Mutta entä uudet, kestävämmät muovit – auttavatko ne meitä vastaamaan muovijätehaasteeseen?Mitä termit biopohjaiset, biohajoavat tai kierrätettävät muovit todellisuudessa tarkoittavat ja miten ne voivat auttaa meitä saavuttamaan kunnianhimoiset kestävän kehityksen tavoitteet ja vähentämään raakaöljyn tarvetta muovituotannossa?

Käymme läpi joitakin yleisimmistä kestäviin muoveihin liittyvistä termeistä ja paljastamme jokaisen taustalla olevat tosiasiat.

Biomuovit – muovit, jotka ovat biopohjaisia ​​tai biohajoavia tai molempia

Biomuovi on termi, jota käytetään viittaamaan muoveihin, jotka ovat biopohjaisia, biohajoavia tai täyttävät molemmat kriteerit.

Toisin kuin perinteiset muovit, jotka on valmistettu fossiilisista raaka-aineista,biopohjaiset muovit valmistetaan kokonaan tai osittain uusiutuvasta raaka-aineestaperäisin biomassasta.Näiden muovituotannon uusiutuvien raaka-aineiden valmistuksessa yleisesti käytettyjä raaka-aineita ovat maissinvarret, sokeriruo'on varret ja selluloosa sekä yhä useammin myös erilaiset uusiutuvista lähteistä peräisin olevat öljyt ja rasvat.Maallikot käyttävät usein termejä "biomuovi" ja "biopohjaiset muovit" keskenään, mutta ne eivät itse asiassa tarkoita samaa asiaa.

Biohajoavat muovitovat innovatiivisia molekyylirakenteita muoveja, jotka bakteerit voivat hajottaa elinkaarensa lopussa tietyissä ympäristöolosuhteissa.Kaikki biopohjaiset muovit eivät ole biohajoavia, kun taas jotkut fossiilisista polttoaineista valmistetut muovit itse asiassa ovat.

Biopohjaiset muovit, jotka sisältävät biomassasta valmistettuja komponentteja

Biopohjaiset muovit valmistetaan osittain tai kokonaan materiaalista, joka on valmistettu biomassasta fossiilisten raaka-aineiden sijaan.Jotkut ovat biohajoavia, mutta toiset eivät.

Vuonna 2018 biopohjaisia ​​muoveja tuotettiin maailmanlaajuisesti 2,61 miljoonaa tonnia,Bioplastien ja biokomposiittien instituutin (IfBB) mukaan.Mutta se on silti vain alle 1 % maailman muovimarkkinoista.Muovin kysynnän kasvaessa myös kestävämpien muoviratkaisujen kysyntä kasvaa.Perinteinen fossiilipohjainen muovi voidaan korvata drop-in muovilla – biopohjaisella vastineella.Tämä voi auttaa vähentämään lopputuotteen hiilijalanjälkeä samalla kun tuotteen muut ominaisuudet – esimerkiksi kestävyys tai kierrätettävyys – pysyvät samoina.

Polyhydroksialkanoaatti tai PHA on yleinen biohajoava biopohjainen muovi, jota käytetään nykyään esimerkiksi pakkausten ja pullojen valmistukseen.se ontuotetaan teollisella käymisellä, kun tietyille bakteereille syötetään sokeria tai rasvaaraaka-aineista, kutenjuurikkaat, sokeriruoko, maissi tai kasviöljy.Mutta ei-toivotut sivutuotteet,kuten jäteruokaöljy tai melassi, joka jää jäljelle sokerin valmistuksen jälkeen, voitaisiin käyttää vaihtoehtoisena raaka-aineena, mikä vapauttaisi ruokakasveja muihin käyttötarkoituksiin.

Muovin kysynnän kasvaessa markkinoille on tullut entistä enemmän biopohjaisia ​​muoveja, joita tulisi käyttää yhä enemmän vaihtoehtona

–

Joillakin biopohjaisilla muoveilla, kuten drop-in muoveilla, on identtiset kemialliset rakenteet ja ominaisuudet kuin tavanomaisilla muoveilla.Nämä muovit eivät ole biohajoavia, ja niitä käytetään usein sovelluksissa, joissa kestävyys on toivottu ominaisuus.

Biopohjaista PET:tä, joka on osittain valmistettu kasveissa esiintyvästä orgaanisesta etyleeniglykolista, käytetään monissa tuotteissa, mm.pullot, auton sisätilat ja elektroniikka.Kun asiakkaiden kysyntä kestävämmälle muoville kasvaa,tämän muovin markkinoiden odotetaan kasvavan 10,8 % vuodesta 2018 vuoteen 2024, lisättynä vuosittain.

Biopohjainen polypropeeni (PP) on toinen upotettava muovi, josta voidaan valmistaa tuotteita, kuten tuoleja, astioita ja mattoja.Vuoden 2018 lopullaBiopohjaisen PP:n kaupallinen tuotanto tapahtui ensimmäistä kertaa,sen valmistaminen jäte- ja jäännösöljyistä, kuten käytetystä ruokaöljystä.

Biohajoava – muovi, joka hajoaa tietyissä olosuhteissa

Jos muovi on biohajoavaa, se voi hajota tietyissä ympäristöolosuhteissa ja joutuessaan kosketuksiin tiettyjen bakteerien tai mikrobien kanssa, jolloin se muuttuu vedeksi, biomassaksi ja hiilidioksidiksi tai metaaniksi aerobisista tai anaerobisista olosuhteista riippuen.Biologinen hajoaminen ei ole osoitus biopohjaisesta sisällöstä;sen sijaan se liittyy muovin molekyylirakenteeseen.Vaikka useimmat biohajoavat muovit ovat biopohjaisia,Jotkut biohajoavat muovit valmistetaan fossiilisista öljypohjaisista raaka-aineista.

Termi biohajoava on epäselvä, koska se ei ole sitämääritä aikataulutai hajoamisympäristö.Useimmat muovit, myös biohajoamattomat, hajoavat, jos niille annetaan tarpeeksi aikaa, esimerkiksi satoja vuosia.Ne hajoavat pienemmiksi paloiksi, jotka voivat olla ihmissilmälle näkymättömiä, mutta pysyvät mikromuovina ympäristössämme.Sitä vastoin useimmat biohajoavat muovit hajoavat biologisesti CO2:ksi, vedeksi ja biomassaksi, jos niille annetaan riittävästi aikaaerityisissä ympäristöolosuhteissa.Sitä suositellaanyksityiskohtainen tietokuinka kauan muovin biologinen hajoaminen kestää, biologisen hajoamisen taso ja vaadittavat olosuhteet olisi varmistettava, jotta sen ympäristövaikutuksia voidaan arvioida paremmin.Kompostoitava muovi, eräänlainen biohajoava muovi, on helpompi arvioida, koska sen on täytettävä määritellyt standardit ansaitakseen merkinnän.

Kompostoitava – eräänlainen biohajoava muovi

Kompostoituva muovi on osa biohajoavaa muovia.Mikrobit hajottavat sen kompostointiolosuhteissa CO2:ksi, vedeksi ja biomassaksi.

Jotta muovi voidaan sertifioida kompostoitavaksi, sen on täytettävä tietyt standardit.Euroopassa tämä tarkoittaa, että vuonna a12 viikon aikavälillä 90 % muovista on hajottava alle 2 mm:n paloiksikooltaan kontrolloiduissa olosuhteissa.Sen tulee sisältää vähän raskasmetalleja, jotta se ei vahingoita maaperää.

Kompostoitua muoviaon lähetettävä teollisuuslaitokseen, jossa käytetään lämpöä ja kosteuttahajoamisen varmistamiseksi.Esimerkiksi PBAT on fossiiliraaka-ainepohjainen polymeeri, jota käytetään orgaanisten jätepussien, kertakäyttökuppien ja pakkauskalvojen valmistukseen ja joka on biohajoava kompostointilaitoksissa.

Avoimessa ympäristössä, kuten kotitalouksien kompostikasoissa, hajoava muovi on tyypillisesti vaikea valmistaa.Esimerkiksi PHA:t sopivat, mutta niitä ei ole sen jälkeen käytetty laajaltine ovat kalliita valmistaa ja prosessi on hidas ja vaikea laajentaa.Kemistit ovat kuitenkin pyrkineet parantamaan tätä esimerkiksi käyttämälläuusi kemiallinen katalyytti– aine, joka auttaa lisäämään kemiallisen reaktion nopeutta.

Kierrätettävä – käytetyn muovin muuttaminen uusiksi tuotteiksi mekaanisin tai kemiallisin keinoin

Jos muovi on kierrätettävää, se voidaan käsitellä uudelleen teollisuuslaitoksessa ja muuttaa muiksi hyödyllisiksi tuotteiksi.Useita tavanomaisia ​​muoveja voidaan kierrättää mekaanisesti – yleisin kierrätystapa.Mutta ensimmäinen maailmanlaajuinen analyysi kaikesta koskaan syntyneestä muovijätteestähavaitsi, että vain 9 % muovista on kierrätetty sen jälkeen, kun materiaalia alettiin valmistaa noin kuusi vuosikymmentä sitten.

Mekaaninen kierrätyssisältää muovijätteen murskaamisen ja sulatuksen ja muuttamisen pelleteiksi.Näitä pellettejä käytetään sitten raaka-aineena uusien tuotteiden valmistukseen.Muovin laatu heikkenee prosessin aikana;siis pala muoviavoidaan kierrättää mekaanisesti vain rajoitetun määrän kertojaennen kuin se ei enää sovellu raaka-aineeksi.Uusi muovi eli "neitseellinen muovi" sekoitetaan siksi usein kierrätettyyn muoviin ennen kuin siitä muutetaan uusi tuote halutun laatutason saavuttamiseksi.Silloinkaan mekaanisesti kierrätetyt muovit eivät sovellu kaikkiin tarkoituksiin.

Kemiallisesti kierrätetty muovi voi korvata fossiiliöljypohjaisen raaka-aineen uusien muovien tuotannossa

–

Kemiallinen kierrätys, jossa muovit muutetaan takaisin rakennuspalikoiksi ja jalostetaan sitten uusien muovien ja kemikaalien ensiluokkaiseksi raaka-aineeksi, on uudempi prosessiperhe, joka on nyt saamassa vauhtia.Se sisältää tyypillisesti katalyyttejä ja/tai erittäin korkeaa lämpötilaa muovin hajottamiseksi javoidaan soveltaa useampaan muovijätteeseen verrattuna mekaaniseen kierrätykseen.Esimerkiksi muovikalvoja, jotka sisältävät useita kerroksia tai tiettyjä epäpuhtauksia, ei yleensä voida kierrättää mekaanisesti, mutta ne voidaan kierrättää kemiallisesti.

Kemiallisen kierrätyksen muovijätteestä syntyviä raaka-aineita voidaan hyödyntääkorvaa neitsytraakaöljypohjaisia ​​raaka-aineita uusien korkealaatuisten muovien tuotannossa.

Yksi kemiallisen kierrätyksen tärkeimmistä eduista on, että se on parannusprosessi, jossa muovin laatu ei huonone käsittelyn jälkeen toisin kuin useimpien mekaanisten kierrätystyyppien aikana.Tuloksena olevaa muovia voidaan käyttää monenlaisten tuotteiden valmistukseen, mukaan lukien elintarvikepakkaukset sekä lääketieteelliseen ja terveydenhuoltoon tarkoitetut tuotteet, joissa on tiukat tuoteturvallisuusvaatimukset.