Prawdopodobnie po dowiedzeniu się o istnieniu „plastikowej wyspy na Pacyfiku” coraz więcej osób próbuje dowiedzieć się, jak możemy przyczynić się do bardziej adekwatnego gospodarowania naszą konsumpcją i wytwarzanymi odpadami. W tym kontekście wykorzystanie odnawialnych zasobów i energii, a także zdolność wielu materiałów do biodegradacji uważane są za nowe alternatywy i pokrewne narzędzia służące zmniejszeniu katastrofalnego wpływu na środowisko wynikającego z nagromadzenia trudnych do degradacji materiałów syntetycznych.
Jeśli chcesz poznać więcej szczegółów na temat właściwości biotworzyw, ich biodegradacji i różnych istniejących testów oceniających biodegradowalność, kontynuuj czytanie tego interesującego artykułu autorstwa Green Ecologist na temat biodegradacja tworzyw sztucznych: co to jest i metody.
Biodegradacja tworzyw sztucznych, co to jest?
Ciekawi i zaskakujący proces biodegradacji tworzyw sztucznych Polega na mineralizacji struktur organicznych tych pozostałości poprzez działanie mikroorganizmów. Jest to proces krótkotrwały, który gwarantuje wykorzystanie degradacji niektórych tworzyw sztucznych do pozyskiwania energii i składników odżywczych w postaci biomasy i innych pierwiastków. Te tworzywa sztuczne ulegające biodegradacji przez mikroorganizmy Nazywają się tworzywa biodegradowalne. W nich następuje degradacja i rozkład w postaci materii organicznej i minerałów.
Ale czy wszystkie tworzywa sztuczne nadają się do biodegradacji przez mikroorganizmy? Odpowiedź brzmi: nie, ponieważ tworzywa sztuczne, aby uległy biodegradacji, muszą spełniać określone wymagania, w tym:
- Pozyskiwane są z naturalnych polimerów, od dawna obecnych w przyrodzie.
- Żywe istoty odpowiedzialne za produkcję tych naturalnych polimerów poprzez reakcje enzymatyczne to te same istoty, które później będą odpowiedzialne za degradację biodegradowalnych tworzyw sztucznych przez systemy biologiczne.
- Niektóre z najbardziej rozpowszechnionych biodegradowalnych tworzyw sztucznych należą do grupy polihydroksyalkanianów (PHA), biopoliestrów z funkcją rezerwy węgla i energii, syntetyzowanych przez mikroorganizmy.
- Po wyekstrahowaniu z komórek, w których są syntetyzowane, PHA mają właściwości fizyczne przypominające właściwości konwencjonalnych tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej.
- Produktami biodegradacji tych tworzyw są woda i dwutlenek węgla (w pewnych warunkach powstaje metan), bez generowania nienaturalnych odpadów.
Główne grupy organizmów, które mają zdolność tworzenia i degradacji tych PHA, należą do różnych rodzin bakterii i grzybów. Następnie zobaczymy bardziej szczegółowo, co metody biodegradacji tworzyw sztucznych wspólne, jak również znaczenie i użyteczność wspomnianej biodegradacji.
Dowiedz się więcej o biodegradowalności w innym artykule Green Ecologist na temat Biodegradowalności: Przykłady produktów biodegradowalnych.
Metody biodegradacji tworzyw sztucznych
Analizując różne metody, które pozwalają na biodegradację tworzyw sztucznych, konieczne jest rozróżnienie kategorii biodegradacji pierwotnej i wtórnej:
- Biodegradacja pierwotna: W nim zachodzą strukturalne zmiany pierwotnych cząsteczek tworzywa sztucznego, które tracą swoje właściwości fizykochemiczne.
- Biodegradacja wtórna lub całkowita (mineralizacja): W tym przypadku chemikalia w tworzywach sztucznych są metabolizowane, aby służyć jako źródło węgla i energii dla mikroorganizmów dokonujących biodegradacji. W ten sposób tworzywo sztuczne zostaje całkowicie przekształcone w związki nieorganiczne.
Te procesy biodegradacji mogą być prowadzone zarówno w warunkach tlenowych (z obecnością tlenu), jak i beztlenowych (bez tego samego gazu). Różne czynniki bezpośrednio i pośrednio wpływają na proces biodegradacji tworzyw sztucznych, takich jak pH, temperatura i wilgotność podłoża, a także właściwości chemiczne polimerów tworzących tworzywo, ich wymiary, a z drugiej strony charakterystyka mikroorganizmu pełniącego funkcję czynnika biodegradacji.
Ten inny artykuł może zainteresować Cię robakami, bakteriami i pleśniami, które jedzą plastik.
Dlaczego biodegradacja tworzyw sztucznych jest ważna?
Biodegradacja tworzyw sztucznych jest obecnie strategiczną szansą na bardziej zrównoważone zarządzanie wyrzucanie odpadów z tworzyw sztucznych do środowiska. Pilna potrzeba ograniczenia nadmiernej i niezwykle zanieczyszczającej akumulacji materiałów syntetycznych doprowadziła do oceny i badań naukowych nad biodegradacją tych materiałów polimerowych.
W związku z tym, aby ocenić wpływ materiałów z tworzyw sztucznych na środowisko zgodnie z ich zdolnością do biodegradacji, wiele krajów przeprowadza testy biodegradacji, których testy i wymagania zostały znormalizowane, aby zagwarantować ważność i wiarygodność ich wyników. Ponadto opublikowano liczne normy jako testy określające stopień biodegradacji polimerów stosowanych w produkcji opakowań i innych produktów przemysłowych, takich jak:
- Norma ISO EN 13432: certyfikuje kompostowalne i biodegradowalne opakowania z tworzyw sztucznych, aby konsumenci mogli je łatwo odróżnić.
- EN ISO 14853-15985: określa ostateczną biodegradowalność beztlenową tworzyw sztucznych obecnych w fermentacji osadu.
- EN ISO 17556: 2003: charakteryzuje ostateczną biodegradację tlenową biotworzyw w zależności od zapotrzebowania na tlen lub ilości dwutlenku węgla w ziemi.
- Testy biodegradacji natychmiastowe, samoistne i w glebie, przez Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju (OECD): na podstawie której określa się biodegradowalność substancji z tworzyw sztucznych.
Tak więc znaczenie i użyteczność biodegradacji tworzyw sztucznych leży w działaniu tych norm oraz w certyfikacji i znakowaniu tworzyw sztucznych. biotworzywa jako materiałów ulegających biodegradacji lub kompostowalnych, do przetwarzania tych odpadów wraz z frakcją organiczną (odpady spożywcze, przycinanie itp.) stałych odpadów komunalnych w kompostowniach, bez pozostawiania odpadów toksycznych. W związku z tym naturalne biodegradowalne tworzywa sztuczne są uznawane za: zamienniki tworzyw sztucznych pochodzenia petrochemicznego.
Polecamy zapoznać się z kolejnym postem o tworzywach biodegradowalnych: czym są i jakie są.
Jeśli chcesz przeczytać więcej artykułów podobnych do Biodegradacja tworzyw sztucznych: co to jest i metody, zalecamy wpisanie naszej kategorii Recykling i gospodarka odpadami.
Bibliografia- Segura, D.; Noguez, R. & Espín, G. (2007) Zanieczyszczenie środowiska i bakterie wytwarzające biodegradowalne tworzywa sztuczne. Magazyn biotechnologiczny, tom 14, s. 361-371.
- Posada, B. (2012) Degradacja tworzyw sztucznych. Czasopismo Akademickie, Uniwersytet EAFIT, Tom 30, s. 94.
- Rodríguez, A. (2012) Biodegradowalność materiałów bioplastycznych. Magazyn Nauki o Żywności i Technologii - Kuba, tom 22 (3), s. 69-72.
- Gonzalez, Y. i in. al., (2012) Synteza i biodegradacja polihydroksyalkaonianów: tworzywa pochodzenia mikrobiologicznego. International Journal of Environmental Pollution - Meksyk, Tom, 29 (1).
