A biológiailag lebomló termékek megoldják-e a városokban a hulladék kérdését?
Scott Van Hoy kép elérhető az Unsplash oldalon
A biológiailag lebomló csomagolások megoldást jelentettek a hulladék keletkezésének környezeti hatásaira. Számos megoldás létezik már a nagyvárosokban keletkező hulladék mennyiségének csökkentésére, például újrahasznosítás, komposztálás, elégetés, csomagolások újrafelhasználása (többek között újratöltés, visszaszolgáltatás) és a vitatott biológiailag lebomló termékek használata - ez a kifejezés széles körben elterjedt. több elem, mivel „ökológiailag helyes” értéket ad hozzá és több fogyasztót vonz.
- Mi a komposztálás és hogyan kell csinálni
A biodegradációt a kémiai átalakulás folyamata határozza meg, amelyet a mikroorganizmusok megfelelő hőmérsékleti, páratartalmi, fény-, oxigén- és tápanyagfeltételek mellett végeznek. A biológiai lebomlás lehet aerob vagy anaerob. Ebben a folyamatban az eredeti anyag megváltozik, és általában kisebb molekulákká alakul át - egyes esetekben víz, CO2 és biomassza. Nagyon fontos paraméter, amely meghatározza, hogy egy anyag biológiailag lebontható-e vagy sem, az az idő, amely a mikroorganizmusok hatására történő lebontásához szükséges. Egy anyag általában akkor tekinthető biológiailag lebonthatónak, ha hetek vagy hónapok időtartama alatt lebomlik. Ahhoz, hogy a biológiailag lebomló anyag lebomlása hatékony legyen, az anyagot a szerves hulladékkal együtt egy komposztáló egységbe kell szállítani, mert ebben a környezetbenaz anyag optimális körülményeket talál a lebomláshoz.
- Mi a biodegradáció?
Egy anyag akár mikrobiális hatással is lebontható, de ennek bekövetkezésének ideje nagyon hosszú, ezért ez az anyag nem minősül biológiailag lebonthatónak. Például: bizonyos típusú műanyagok (PVC, polietilén és polipropilén), amelyek mikrobiális hatással lebonthatók, de eltűnésük tíz-20 évig tart - a vastagságtól függően ez az idő még hosszabb is lehet -, így nem osztályozzák mint biológiailag lebontható.
Biológiailag lebontható anyagnak vagy terméknek meg kell felelnie néhány nemzetközi szabványnak, például az amerikai ASTM 6400, 6868, 6866, az európai EN 13432 vagy a brazil ABNT NBr 15448 biológiai lebonthatóságnak és komposztálásnak, és tulajdonságait tesztekkel kell igazolnia. tanúsított laboratóriumok. Ezután bemutatjuk a műanyag biológiailag lebontható (komposztálható) tanúsításának lépéseit és a megfelelő szabványokat:- Az anyag kémiai jellemzése: ez a lépés magában foglalja az anyagösszetétel nehézfémjeinek és illékony szilárd anyagainak elemzését.
- Biológiai lebomlás: a komposztálható műanyag által kibocsátott CO2 mennyisége és a standard minta által kibocsátott mennyiség közötti összefüggésen keresztül mérik annak biológiai lebomlása során, egy idő után (ASTM D5338).
- Szétesés: az anyagnak fizikailag (több mint 90%) szét kell bomlania 2 napnál kisebb darabokra 90 nap alatt (ISO 16929 és ISO 20200).
- Ökotoxicitás: igazolták, hogy a folyamat során nem keletkezhet olyan mérgező anyag, amely akadályozná a növények fejlődését.
Az egyik anyag, amelyet biológiailag lebontható változat vált fel, a kőolajból nyert műanyag. Ennek legfőbb indoka az a magas ellenállás, amelyet ez az anyag jelent a lebomlásnak, mivel egyes műanyag típusok lebontása több mint 100 évig tart. Így növekszik az anyag felhalmozódása a szeméttelepeken és a természetes környezetben. A biológiailag lebomló műanyagokat egyszerű módon természetes vagy szintetikus anyagokba sorolják.
Szintetikus biológiailag lebomló műanyagok
Ebben a csoportban vannak olyan szintetikus polimerek, amelyek természetes úton lebomlanak, vagy olyan anyagok hozzáadásával, amelyek felgyorsíthatják lebomlását. Ezen műanyagok közül kiemelkedik az oxi-biológiailag lebontható és a poli (ε-kaprolakton) (PCL). Az oxi-biológiailag lebomló műanyagok olyan szintetikus műanyagok, amelyekbe prooxidáns kémiai adalékokat építettek be, amelyek képesek elindítani vagy felgyorsítani az oxidatív lebomlási folyamatot, és biológiailag lebomló termékeket állítanak elő. A PCL biológiailag lebontható és biokompatibilis hőre lágyuló műanyag poliészter orvosi alkalmazásokhoz.
- Oxi-biológiailag lebomló műanyag: környezeti probléma vagy megoldás?
Természetes biológiailag lebomló műanyagok
A természetes biológiailag lebomló polimerek, más néven biopolimerek, mind természetes és megújuló erőforrásokból előállítottak. Ide tartoznak többek között a növények által termelt poliszacharidok (többek között kukoricakeményítő, manióka), mikroorganizmusok által előállított poliészterek (főleg különféle baktériumok), természetes gumik.
Mosószerek
A műanyagok azonban nem az első olyan termékek, amelyeket környezeti hatásuk miatt változtatnak vagy cserélnek. A mosószerek 1965-ig elágazó láncú alkilezett nyersanyagot használtak (felületaktív anyag - definíció szerint a felületaktív anyag szintetikus anyag, amelyet tisztítószerek és kozmetikumok gyártásához használnak, és amelyek olyan anyagok összekapcsolódását idézik elő, amelyek természetes állapotukban nem lennének kevert, akárcsak a víz és az olaj), amelyek csekély biológiai lebomlása a habtermelés jelenségét eredményezte a vízfolyásokban és a tisztítóművekben. Így az elágazó láncú alkilátokat lineáris alkilátokkal helyettesítették, amelyeket biológiailag lebonthatónak minősítettek - majd törvényeket hoztak létre, amelyek megtiltották az elágazó láncú alkilátok használatát. Brazíliában az Egészségügyi Minisztérium 1981 januárjától tiltotta (Art.A 2013. évi 8077. Számú rendelettel hatályon kívül helyezett 79.094. Sz. Rendelet 68. cikke szerint a nem biológiailag lebontható anionos felületaktív anyagot tartalmazó bármilyen fertőtlenítőszerek (mosószerek) gyártása, értékesítése vagy behozatala.
A lineáris felületaktív anyagok biodegradációja felosztható primerre és teljesre (vagy mineralizálódásra).
Elsődleges biodegradáció
Az elsődleges biodegradáció az, amely akkor következik be, amikor a molekulát egy baktérium hatására oxidálták vagy megváltoztatták úgy, hogy elvesztette felületaktív tulajdonságait, vagy hogy már nem reagál az eredeti felületaktív anyag kimutatására szolgáló specifikus analitikai eljárásokra. Ez a folyamat az esetek többségében gyorsan megtörténik, több speciális baktérium képes metabolizálni a felületaktív anyagokat. Kezdetben az elsődleges biodegradációt elfogadhatónak tekintették, azonban a szerves hulladékot idegennek tekintik a környezet számára.
Teljes biodegradáció vagy mineralizáció
A teljes biodegradáció vagy mineralizáció a felületaktív molekula teljes átalakulását jelenti CO2-vá, H2O-vá, szervetlen sókká és a normál baktériumos anyagcsere-folyamathoz kapcsolódó termékekké.
A biodegradáció az üdvösség?
A biológiailag lebomló termékek iránti kereslet növekedésével új termék-alternatívák jelennek meg a piacon. A hagyományos termékek, például pelenkák, csészék, tollak, konyhai eszközök, ruhák biológiailag lebontható változatai fejlesztésével kapcsolatos kutatások száma növekszik.
- Az első nemzeti biológiailag lebomló pelenka, a Herbia Baby környezeti lábnyoma kisebb és egészségesebb a csecsemő számára
A biológiailag lebomló csomagolások által kínált előnyök ellenére egyes kutatók úgy vélik, hogy ez nem a legjobb alternatíva egyes hulladéktípusok esetében. José Carlos Pinto professzor, a Rio de Janeirói Szövetségi Egyetem (UFRJ) professzora szerint az ökológusok tévednek, amikor a műanyagot hulladékként kezelik. A kutató számára a hulladékot alapanyagként kell kezelni. Minden műanyag potenciálisan újrahasznosítható és újrafelhasználható. José Carlos szerint a környezetvédelmi államtitkárságoknak ezért küzdeniük kell a környezeti oktatás népszerűsítéséért és a szemét szelektív gyűjtésére és újrafeldolgozására vonatkozó állami politikák végrehajtásáért; ezenkívül a szövetségi kormánynak olyan politikákat kell végrehajtania, amelyek arra kényszerítik a nagy műanyaggyártókat, hogy fektessenek be termékeik újrafeldolgozásába és újrafelhasználásába.
Fontos felismerni, hogy ha a műanyag anyag lebomlik, például élelmiszer és szerves hulladék, akkor a lebomlás eredményeként keletkező anyag (például metán és szén-dioxid) a légkörbe és a víztartó rétegekbe kerül, ami nagyban hozzájárul a globális felmelegedéshez. valamint a víz és a talaj minőségének romlásával.
Az anyag biológiai lebonthatósága nagyon előnyös lehet a környezet számára, de nem ez az egyetlen megoldás a hulladékképződés csökkentésére. Meg kell vizsgálni mindazokat a hatásokat, amelyeket egy adott anyag lebomlása a környezetre okozhat, és emellett meg kell vizsgálni, hogy melyik a leghatékonyabb rendeltetési hely egy adott termék számára.
