Plastiki zinazoweza kuharibika zinaweza kuwa msingi wa kibayolojia au mafuta ya kisukuku. Aina mpya za plastiki zimezalishwa katika miaka ya hivi karibuni ili kukabiliana na tatizo la uchafuzi wa plastiki, kwa kujaribu kufupisha muda unaohitajika kuziharibu, hasa katika hali ya asili. Hata hivyo, si plastiki zote za sasa zinazoweza kuharibika zimefikia lengo hili.
Ufafanuzi wa Plastiki Inayoweza Kuharibika
Plastiki zinazoweza kuoza ni zile zinazoweza kuharibiwa na hatua ya vijidudu kuzalisha bidhaa asilia, kama vile maji na dioksidi kaboni, katika muda unaofaa. Muda unaohitajika kuoza kabisa unategemea nyenzo, hali ya mazingira kama vile halijoto na unyevunyevu, na eneo la kuoza kulingana na Taasisi ya Bidhaa Zinazoweza Kuharibika (BPI uk. 2).
Plastiki zinazoweza kutua ni zile zinazoharibika kwa haraka na kugeuka kuwa mboji ambayo haijachafuliwa na metali. Sio plastiki zote zinazoweza kuoza zinaweza kutundika; baadhi tu ndio.
Nyenzo lazima zifikie Vigezo vya ASTM D6400 au D6868 ili viitwe vinavyoweza kuoza na kutundika kwenye nchi kavu, na vifikie vipimo vya ASTM D7081 vya mazingira ya baharini. ASTM ni kundi la viwango vya bidhaa duniani kote.
Biobased Polyster Plastics That Biodegrade
Plastiki zinazotokana na mimea huitwa biobased plastics. Sio zote hizi zinaweza kuharibika; kwa mfano kuna chupa za PET za kibayolojia zimetengenezwa kudumu. Plastiki za kibayolojia ambazo zinaharibu kibiolojia zimetengenezwa kwa nyenzo mbili: majani na polima zinazotokana na mimea. Kuna aina mbili za polima za kibiolojia: asidi ya polylactide (PLA) na polyhydroxyalkanoate (PHA).
Polyhydroxyalkanoate (PHA)
PHA huzalishwa kiasili na bakteria na mimea ya Genetically Modified Organisms (GMO), lakini kuna mipango ya kujaribu uzalishaji kutokana na taka za chakula. Polyhydroxybutyrate au PHB pia ni aina ya PHA ambayo hutumiwa sana. PHA ni ghali kutengeneza kwani kiasi kidogo tu kinaweza kuzalishwa kutoka kwa bakteria.
- Matumizi:PHAs hutumika kama vifuniko vya chakula, vikombe, sahani, kupaka karatasi na kadibodi, na 'matumizi mengi ya matibabu, ikiwa ni pamoja na sutures, shashi na mipako ya dawa' kulingana na ripoti ya Kituo cha Ushirikiano wa Viwanda na Elimu (Ripoti ya CIEC). Inaweza kuchukua nafasi ya aina nyingi za plastiki zenye msingi wa mafuta zinazotumika sasa, kama vile PE, PS, PVC, na PET zinaangazia Bio Based Press.
- Plastiki za wanga/selulosi zilizochanganywa PHA: Baadhi ya vifaa vya plastiki vimetengenezwa kwa PHA kabisa, kama ilivyo kwa chupa za maji maelezo ya Bio Based Press. Hata hivyo, kwa kuwa uzalishaji wa PHA ni ghali, pia huchanganywa na wanga na selulosi ili kuifanya kuwa ya kiuchumi zaidi. Hii ina faida iliyoongezwa ya kuboresha kiwango cha mtengano kulingana na Jarida la Dartmouth Undergraduate of Science (DUJS).
- Biodegradation: Inaweza kuwa na mbolea kabisa katika mazingira ambayo yana wingi wa vijidudu na fangasi, hasa udongo. Vijidudu hivi huvunja PHA kwa msaada wa vimeng'enya. Wakati muhimu wa kuharibu unategemea mkusanyiko wa microbes katika mazingira.
- PHA huchukua muda wa miezi miwili kuoza katika mashamba, kulingana na Bio Based Press.
- Kiwango cha mtengano ni polepole zaidi katika maji ya bahari ambapo chini ya 50% huvunjwa baada ya miezi sita huongeza CalRecycle (uk. 6). PHA ilifaulu jaribio la ASTM D7081 kwa kuonyesha mtengano wa 30% katika miezi sita (uk. 7).
Polylactide Acid (PLA)
DUJS inaeleza kuwa PLA ni thermoplastic iliyotengenezwa kwa kuchachushwa na bakteria. PLA kwa kweli ni mlolongo mrefu wa molekuli nyingi za asidi ya lactic. Kwa kuwa kuna njia nyingi za bei nafuu za kutengeneza asidi ya lactic, hizi lazima tu zipolimishwe au kuunganishwa. Kwa hivyo, PLA ni ghali kidogo kuliko PHA. Hata hivyo, PLA ni brittle na matumizi yake yana vikwazo zaidi kuliko PHA. Watengenezaji hutatua tatizo hili kwa kujumuisha viambajengo au polima.
- Matumizi: Imetengenezwa kuwa mifuko ya mboga, vifungashio vya chakula, chupa, vikombe na sahani. Kwa kuwa hutengana vizuri ikiwa kuna asidi, hutumika katika matumizi ya matibabu kama vile sutures na sahani za matibabu, ambapo huyeyuka baada ya siku 90 inabainisha ripoti ya CIEC. Pia hutumika katika uchapishaji wa 3-D wa vitu.
- PLA na michanganyiko ya polima: PHA pia inaweza kuunganishwa na polima kutoka vyanzo vinavyoweza kutumika tena ili kuboresha sifa zake kulingana na DUJS.
- Uharibifu wa viumbe: PLA haiwezi kutengenezwa kwa urahisi kwenye ua kwa sababu viwango vya joto na maji vinavyohitajika havipatikani katika mazingira haya.
- PLA inaweza kuchukua miezi sita hadi 12 kuharibika kwenye udongo.
- PLA huchukua miezi mitatu hadi sita kudhoofisha vituo vya kibiashara, inabainisha World Centric.
- Mtengano unapotokea kukiwa na oksijeni, bidhaa za mwisho ni kaboni dioksidi na maji.
- Uharibifu wa PLA ukitokea kwenye madampo bila oksijeni, hutoa gesi ya methane ambayo ni hatari zaidi kwa mazingira mara 20 kuliko pointi za kaboni dioksidi kuliko kutolewa kwa Jumuiya ya Kemikali ya Marekani (uk. 2).
- PLA haikufaulu jaribio la ASTM D7081 kwani ni asilimia 3 pekee iliyooza katika maji ya baharini baada ya miezi sita kulingana na CalRecycle (uk. 7).
Kwa kuwa PLA haiozi haraka kwenye udongo au maji ya bahari, hili linaweza kuwa tatizo likijaa takataka.
Biomas Based Biodegradable Plastiki
Plastiki za biomass zimetengenezwa kwa wanga na selulosi inayopatikana kutokana na mabaki ya mazao na pia mbao za miti.
Selulosi Acetate
Cellulose acetate (CA) ni bidhaa sanisi inayotokana na selulosi ambayo hupatikana katika kila sehemu ya mmea. Cellulose kwa sasa inatumika kutoka kwa pamba, kuni, na taka za mazao kulingana na uchapishaji wa kisayansi wa 2018. Hii inaweza kutumika kutengeneza plastiki dhabiti zilizobuniwa, vichungi vya sigara, mipako, filamu-picha na vichungi. Cellophane ni filamu inayoweza kuoza inayotengenezwa kutoka kwa selulosi. Kuna utafiti mpya unaoendelea wa kupata filamu mpya za plastiki kutoka kwa mazao taka na nyenzo za mbao ambazo hazistahimili maji na zinaweza kuharibika kulingana na Phys.org.
Biodegradability: Utafiti unaonyesha kuwa CA inashuka na kupunguzwa kwa 70% ya uzito wake baada ya miezi 18 ya asili.
Wanga
Maoni ya 2017 wanga hutiwa joto, maji na plastiki ili kutengeneza thermoplastic. Ili kuboresha nguvu zake, imejumuishwa na vichungi vilivyotengenezwa kwa vifaa vingine. Chanzo kikuu cha wanga ni mahindi, ngano, viazi na mihogo. Plastiki hii hutumika katika vifungashio, mifuko, na filamu za matandazo za kilimo, vyombo vya meza, vyungu vya maua, na kufinyangwa kutengeneza vifungashio na bidhaa za watumiaji. Inaonekana kama mbadala wa polystyrene (PS) kulingana na Jukwaa la Ufungaji wa Chakula. Wanga huongezwa kwa plastiki za kibayolojia na za kawaida ili kuzifanya kuwa maelezo zaidi yanayoweza kuharibika katika ripoti ya Phys ya 2017.
Biodegradability: Plastiki zenye wanga zinaweza kutengenezwa au kuharibika tu. Lahaja zinazoweza kutua huhitaji siku 90 ili kuharibika katika vifaa vya viwandani, huku zile zinazoweza kuharibika zinahitaji siku 100 kwa 46% kuharibika na hadi miaka miwili kuharibika kabisa.
Plastiki inayoweza kuharibika kwa kutumia Mafuta ya Kisukuku
Kulingana na Mwongozo wa Bioplastics, kuna plastiki mpya chache za mafuta ambazo zinaweza pia kuharibika. Zinazojulikana zaidi ni Polybutylene succinate (PBS), Polycaprolactone (PCL), Polybutyrate adipate terephthalate (PBAT) na Polyvinyl alcohol (PVOH/PVA).
- PBATni polima ambayo hutengenezwa kutokana na vitokanavyo na mafuta na hutumiwa wakati mwingine pamoja na wanga. Juhudi zinaendelea kutengeneza polima hii kutoka kwa vyanzo vinavyoweza kutumika tena. Mwongozo wa Bioplastiki unaiona kama mbadala wa LDPE na HDPE. Inatumika kutengeneza mifuko ya takataka, filamu za kufunika, vifungashio vya kutupwa na vyombo vya meza (vikombe, sahani nk). Haiharibiki tu bali pia inaweza kutungika.
- PCL ni polista sanisi inayotumika kutengenezea mifuko ya mboji, katika matumizi ya kimatibabu (sutures na nyuzi), kama mipako ya uso, vibandiko vya viatu na ngozi, na vibandiko vya viatu na ngozi. viungo vya mifupa. Plastiki hii inaweza kuharibiwa na chachu. Zaidi ya 90% ya filamu, na 40% ya povu iliyotengenezwa kwa nyenzo hii inaweza kuharibika kwa siku 15.
- PBS ni resini inayozalishwa kutokana na nishati ya kisukuku au pia inaweza kutegemea kibayolojia kulingana na Succinity (uk. 1, 5). Inaweza kuunganishwa na polima au nyuzi nyingine za kibayolojia kama jute ili kuboresha ubora wake. PBS hutumika kutengeneza vifungashio vya chakula, vifaa vya huduma, matandazo ya kilimo, vyungu vya kupanda, bidhaa za usafi kama vile nepi na nyavu za uvuvi.
- PVOH ni resini inayoweza kutumika kutengeneza filamu za ufungashaji ambazo zinaweza kuchukua nafasi ya LDPE na HDPE. Utumizi wake mwingine muhimu ni kama mipako na viungio vya utengenezaji wa karatasi na bodi kulingana na Jukwaa la Ufungaji wa Chakula.
Plastiki zote nne zenye msingi wa mafuta huharibika katika muda wa miezi mitatu katika uwekaji mboji wa viwandani, katika mwaka mmoja katika kutengeneza mboji ya nyuma ya nyumba na katika mwaka mmoja hadi miwili kwenye udongo/ madampo kulingana na InnProBio (uk. 4).
Kuchakata na Kutengeneza mboji
Sifa za plastiki tofauti zinazoweza kuharibika lazima zizingatiwe ili kuzitibu mwishoni mwa mzunguko wa maisha yao, linaonya Wakala wa Ulinzi wa Mazingira (EPA).
- EPA inaeleza kuwa plastiki zinazoweza kuoza hazipaswi kuongezwa kwenye mapipa ambayo husafisha plastiki za kawaida kwa kuwa zimetengenezwa kwa nyenzo tofauti. Hii ni kweli kwa aina zote mbili za msingi wa kibayolojia na mafuta ya kisukuku.
- Ingawa plastiki zimetiwa alama kuwa zinaweza kuoza na kutungika, nyingi kati ya hizo zinaweza kuharibika tu katika hali zinazopatikana katika vifaa vya kibiashara vya kutengeneza mboji; wasiliana na mashirika ya ndani ya kuchakata tena kwa taarifa kuhusu kiwanda cha mboji kilicho karibu nawe. Kulikuwa na vituo 200 pekee vya aina hiyo nchini Marekani mwaka wa 2017, kwa hivyo vituo vya aina hii vinahitaji kuongezwa.
- Thibitisha kuwa mifuko inaweza kutundikwa nyumbani kwa kufuata maagizo ya bidhaa kabla ya kuiongeza kwenye mapipa ya mboji.
- Urejeshaji wa nyenzo kutoka kwa plastiki inayoweza kuharibika hauwezekani kwa kuchakata tena, kwa sababu ya ukosefu wa vifaa.
Utenganishaji unaofaa, ukusanyaji, na uharibifu ni muhimu ili kuchukua fursa ya plastiki zenye msingi wa kibiolojia na zinazoweza kuharibika. Ikiwa haipo, plastiki nyingi zinazoweza kuharibika huishia kwenye madampo.
Mustakabali wa Plastiki Inayoweza Kuharibika
Asili ya plastiki inayoweza kuharibika haiwezi kutatua tatizo la uchafuzi wa plastiki ikiwa haijatupwa ipasavyo. Pia bado ni muhimu kwa tabia ya watumiaji kulenga kupunguza matumizi au kuchakata tena plastiki ili kufaidika kutokana na mabadiliko kutoka kwa plastiki ya mafuta ya kawaida hadi plastiki inayoweza kuharibika.
