Adevărul despre biomaterialele plastice

terenul necesar pentru bioplastice concurează cu producția de alimente, deoarece culturile care produc bioplastice pot fi, de asemenea, folosite pentru a hrăni oamenii. Coaliția pentru poluarea cu Plastic proiectează că pentru a răspunde cererii globale în creștere pentru Biomateriale plastice, mai mult de 3.,4 milioane de acri de teren—o suprafață mai mare decât Belgia, Olanda și Danemarca la un loc—vor fi necesare pentru cultivarea culturilor până în 2019. În plus, petrolul utilizat pentru exploatarea utilajelor agricole produce emisii de gaze cu efect de seră.biomaterialele plastice sunt, de asemenea, relativ scumpe; PLA poate fi cu 20 până la 50% mai costisitoare decât materialele comparabile datorită procesului complex utilizat pentru a transforma porumbul sau trestia de zahăr în blocurile de construcție pentru PLA. Cu toate acestea, prețurile scad pe măsură ce cercetătorii și companiile dezvoltă strategii mai eficiente și mai ecologice pentru producerea de biomateriale plastice.,studenții Kartik Chandran și Columbia dezvoltă sisteme pentru a produce bioplastic biodegradabil din ape uzate și deșeuri solide. Chandran folosește o comunitate mixtă de microb care se hrănește cu carbon sub formă de acizi grași volatili, cum ar fi acidul acetic găsit în oțet.sistemul său funcționează prin alimentarea apelor uzate într-un bioreactor. În interior, microorganismele (distincte de bacteriile producătoare de plastic) transformă carbonul organic al deșeurilor în acizi grași volatili., Ieșirea este apoi trimisă la un al doilea bioreactor unde microbii producătoare de plastic se hrănesc cu acizii grași volatili. Acești microbi sunt supuși continuu fazelor de sărbătoare urmate de fazele de foamete, în timpul cărora stochează moleculele de carbon ca PHA.Chandran experimentează fluxuri de deșeuri mai concentrate, cum ar fi deșeurile alimentare și deșeurile umane solide, pentru a produce acizii grași volatili mai eficient. Cercetarea sa se concentrează atât pe maximizarea producției PHA, cât și pe integrarea deșeurilor în proces. „Vrem să strângem cât de mult putem”, a spus Chandran.,el crede că sistemul său integrat ar fi mai rentabil decât metodele utilizate în prezent pentru a produce bioplastic care implică cumpărarea de zaharuri pentru a face PHA. „Dacă integrați tratarea apelor uzate sau abordați provocările deșeurilor alimentare cu producția de bioplastic, atunci acest lucru este destul de favorabil”, a spus Chandran. „Pentru că dacă ar fi să creștem și să intrăm în modul comercial, am fi plătiți pentru a lua deșeurile alimentare și apoi am fi plătiți și pentru a face bioplastice.,”Chandran speră să închidă bucla, astfel încât, într-o zi, produsele reziduale să servească în mod obișnuit ca o resursă care poate fi transformată în produse utile precum bioplasticul.Bioplastica cu ciclu complet din California produce, de asemenea, PHA din deșeuri organice, cum ar fi deșeuri alimentare, reziduuri de cultură, cum ar fi tulpini și frunze necomestibile, deșeuri de grădină și hârtie sau carton nereciclate., Folosit pentru a face pungi, recipiente, tacâmuri, sticle de apă și șampon, acest bioplastic este compostabil, degradabil marin (ceea ce înseamnă că, dacă ajunge în ocean, poate servi ca hrană pentru pești sau bacterii) și nu are efecte toxice. Ciclul complet poate procesa PHA la sfârșitul vieții sale și îl poate folosi pentru a face din nou plastic virgin.Renmatix din Pennsylvania utilizează biomasă lemnoasă, ierburi energetice și reziduuri de culturi în loc de culturi alimentare mai costisitoare., Tehnologia sa separă zaharurile de biomasă folosind apă și căldură în loc de acizi, solvenți sau enzime într-un proces relativ curat, rapid și ieftin. Atât zaharurile, cât și lignina din biomasă sunt apoi utilizate ca blocuri de construcție pentru bioplastice și alte bioproduse.la Universitatea de Stat din Michigan, oamenii de știință încearcă să reducă costurile de producție pentru bioplastic prin utilizarea cianobacteriilor, cunoscute și sub denumirea de alge albastre-verzi, care folosesc lumina soarelui pentru a produce compuși chimici prin fotosinteză., În loc să-și hrănească bacteriile producătoare de plastic zaharuri din porumb sau trestie de zahăr, acești oameni de știință au optimizat cianurile pentru a excreta constant zahărul pe care îl produc în mod natural. Bacteriile producătoare de plastic consumă apoi zahărul produs de cianuri, care sunt reutilizabile.cercetătorii de la Universitatea Stanford și startup-ul Mango Materials din California transformă gazul metan din stațiile de epurare a apelor uzate sau depozitele de deșeuri în bioplastic. Metanul este alimentat bacteriilor producătoare de plastic care îl transformă în PHA, pe care compania le vinde producătorilor de plastic., Se folosește pentru capace din plastic, sticle de șampon sau fibre biopoliester care pot fi combinate cu materiale naturale pentru îmbrăcăminte. Bioplasticul se va biodegrada înapoi în metan, iar dacă ajunge în ocean, poate fi digerat în mod natural de microorganismele marine.Centrul pentru tehnologii durabile de la Universitatea din Bath din Anglia produce policarbonat din zaharuri și dioxid de carbon pentru a fi utilizat în sticle, lentile și acoperiri pentru telefoane și DVD-uri. Plasticul tradițional din policarbonat este fabricat folosind BPA (interzis de utilizare în biberoane) și fosgen chimic toxic., Cercetătorii din baie au găsit o modalitate mai ieftină și mai sigură de a face acest lucru prin adăugarea de dioxid de carbon la zaharuri la temperatura camerei. Bacteriile din sol pot descompune bioplasticul în dioxid de carbon și zahăr.și apoi sunt cei care dezvoltă modalități inovatoare de a înlocui plasticul cu totul. Compania japoneză de design AMAM produce materiale de ambalare fabricate din agar în alge marine roșii. Departamentul Agriculturii din SUA dezvoltă o peliculă biodegradabilă și comestibilă din cazeina proteică din lapte pentru a înfășura alimentele; este de 500 de ori mai bună la păstrarea alimentelor proaspete decât folia de plastic tradițională., Și Ecovative din New York folosește miceliu, partea de ramificare vegetativă a unei ciuperci, pentru a face Materiale de ciuperci, pentru materiale de ambalare biodegradabile, plăci, Plantatoare și multe altele.

acum, e greu să susțin că biomaterialele plastice sunt mai ecologice decât tradiționale de plastic atunci când toate aspectele legate de ciclul lor de viață sunt considerate: utilizarea terenurilor, pesticide și erbicide, consumul de energie, utilizarea apei, gaze cu efect de seră și emisiile de metan, biodegradabilitate, reciclare și mai mult., Dar, pe măsură ce cercetătorii din întreaga lume lucrează pentru a dezvolta soiuri mai ecologice și procese de producție mai eficiente, biomaterialele plastice promit să contribuie la reducerea poluării cu plastic și la reducerea amprentei noastre de carbon.