Koliko brzo se jednokratne kolutke razgrađuju u prirodnim uvjetima?

Razumijevanje biorazgradivosti materijala za jednokratne kolutne pakire

Definiranje biorazgradivosti: ključni pojmovi i industrijski standardi za jednokratne kolutne pakire

Kada govorimo o biorazgradivosti, u osnovi promatramo koliko dobro materijal može raspasti na vodu, ugljični dioksid i organsku tvar zahvaljujući djelovanju mikroorganizama. Pitanje postaje posebno važno kod jednokratnih koluta koje ljudi bacaju nakon ručka. Kako bi se utvrdilo jesu li ti proizvodi zaista biorazgradivi, proizvođači moraju zadovoljiti standarde ISO 14855 za aerobno kompostiranje ili ASTM D6400 za industrijsku kompostabilnost. Prema tim smjernicama, materijali bi se trebali razgraditi najmanje 90 posto unutar šest mjeseci pod idealnim uvjetima od oko 50 do 60 stupnjeva Celzijevih i vlažnosti koja je također postavljena između 50 i 60 posto. No upravo ovdje nastaju poteškoće u praksi. Većina proizvoda označenih kao biorazgradivi ne uzima u obzir što se događa izvan laboratorijskih uvjeta. Stvarni čimbenici poput nepredvidivih vremenskih prilika, nedostatka odgovarajućih mikroorganizama i nedovoljne razine vlage mogu znatno usporiti ili čak potpuno zaustaviti proces razgradnje.

Uobičajeni biopolimeri koji se koriste u ambalaži tipa školjka: PLA, PBAT, bagasa iz šećerne trske i krumpirov škrob

Četiri biopolimera dominiraju proizvodnjom jednokratne ambalaže tipa školjka:

• PLA (polimolna kiselina) : Dohvaćen iz krumpirovog škroba, PLA se efikasno razgrađuje samo pri 58°C u industrijskim kompostnim postrojenjima.
• PBAT (polibutilen adipat tereftalat) : Polimer na bazi nafte koji je kompostabilan; često se miješa s PLA-om kako bi se poboljšala elastičnost.
• Šljaka od šećerne trske : Vlaknasti sporedni proizvod ekstrakcije šećera, razlaže se u roku od 30–90 dana pod uvjetima komercijalnog kompostiranja.
• Smjese na bazi škroba : Hibriddne formulacije koje zahtijevaju određene razine temperature i vlažnosti kako bi započeo proces fragmentacije.

Iako ovi materijali dobro funkcioniraju u laboratorijskim testovima, njihova učinkovitost u stvarnom svijetu ovisi o odgovarajućoj infrastrukturi za odlaganje. Na primjer, PLA ambalaža može trajati 12–24 mjeseca na deponijama zbog hladnih, siromašnih kisikom uvjeta koji inhibiraju mikrobnu razgradnju.

Industrijsko kompostiranje naspram prirodnih okruženja: Koje uvjete za razgradnju stvarno trebaju jednokratni koluti?

Najbolji objekti za industrijsko kompostiranje održavaju upravo odgovarajuće uvjete kako bi razgradnja bila brza. Potrebno je otprilike 55 do 70 stupnjeva Celzijevih, vlažnost od oko 50 do 60 posto te dobra cirkulacija zraka. Dvorišni komposteri ili obična zemlja obično ne dosežu te vrijednosti. Prema istraživanju objavljenom prošle godine, plastične posude izrađene od PLA-a razgradile su se oko 87 posto u sustavima industrijskog kompostiranja, dok su u običnoj vrtovskoj zemlji tijekom 18 mjeseci postigle samo 12 posto razgradnje. Isto vrijedi i za proizvode izrađene od otpadaka šećerne trske. Stoga nije čudo što mnogi predmeti označeni kao "kompostabilni" na kraju beskonačno leže bacani u prirodu gdje nema sofisticirane opreme koja održava sve u ravnoteži.

Brzine biodegradacije koluta u tlu, kompostu i odlagalištima

Većina odlagališta stvara anaerobne uvjete jer nemaju dovoljno kisika ili odgovarajuću mješavinu mikroorganizama koji pomažu prirodnom raspadanju tvari. Čak i predmeti označeni kao kompostabilni, poput onih izrađenih od PLA, PBAT-a ili šećerne trske bagase, mogu ostati godinama u takvim okolinama. Studije pokazuju da se PLA može razgraditi za manje od 5 posto tijekom čitavih deset godina. Nedavno izvješće iz 2022. godine utvrdilo je da šećerna trska bagasa zadržava još oko 70 posto svoje izvorne strukture nakon samo 18 mjeseci provedenih u uvjetima simuliranih odlagališta, kako su ih nazvali istraživači. Kada organski materijal ne dobije kisik, pretvara se u metan umjesto da se raspada na bezopasne tvari. Problem je jasan: ono što je certificirano kao kompostabilno često se uopće ne ponaša tako kada završi u sustavima za odlaganje otpada gdje većina ljudi zapravo baca svoj otpad.

Učinkovitost u vodenim i morskim ekosustavima

Da li se školjke za jednokratnu upotrebu razgrađuju u vodi? Rezultati u slatkovodnim i morskim okolišima

Problem sa školjkama od PLA i PBAT-a je što se ne razgrađuju u vodenoj sredini. Da bi se ovi materijali stvarno počeli razgraditi, trebaju temperature iznad 60 stupnjeva Celzijusa, ali većina jezera, rijeka, pa čak i voda oceana ostaje u prosjeku ispod 20 stupnjeva Celzijusa. To znači da se proces razgradnje usporava oko tri puta duže nego što bi inače bio. Neki testovi provedeni preko 30 mjeseci u morskim uvjetima pokazali su nešto prilično šokantno. PLA školjke zadržao oko 94% njihovog prvobitnog oblika nakon svega tog vremena, što je daleko iznad onoga što je potrebno za morske biorazgradive certifikat standarde koji obično traže potpunu raspad unutar šest mjeseci. Dakle, u osnovi, ono što nam to govori je da trenutno, te takozvane bioplastike jednostavno ne mogu se razgraditi prirodno u našim vodnim sustavima.

Utjecaj otpada od omotača na vodene ekosustave i divlju prirodu

Djelomično razgrađeni komadići omotača upijaju zagađivače u koncentraciji od oko 80 do 120 puta većoj od one u običnoj morskoj vodi, čineći ih opasnim nositeljima kroz hranidbene lance oceana. Morske kornjače često pogrešno prepoznaju ove sitne plastične komadiće kao meduze ili plankton, a istraživači su ih pronašli u trbuhu otprilike 8 od 10 morskih kornjača koje su pregledali. Najnoviji izvještaji o nadzoru pokazuju da biodegradabilna ambalaža čini otprilike 18% svih otpadaka koji se ispireju na umjerenim obalama, što je zapravo 7 postotnih bodova više nego 2020. godine. Kada se mikroplastika iz omotača pomiješa s oceanskim sedimentima, mijenja kemijski sastav i smanjuje stopu preživljavanja mladih korala za gotovo dvije trećine vrsta grebena koje su znanstvenici do sada proučavali. Ova vrsta štete ozbiljno oslabljuje sposobnost morskih ekosustava da se oporave od poremećaja.

Stvarni izazovi u odlaganju i upravljanje na kraju životnog vijeka

Jazovi između laboratorijskih tvrdnji i stvarnog odlaganja: ograničenja temperature, vlage i pristupa mikroorganizmima

Biodegradabilne kolutne ambalaže dobivaju certifikaciju nakon što prođu testove u laboratorijima gdje temperature dosežu oko 60 stupnjeva Celzijevih uz vlažnost od 60%. No stvarni rezultati govore drugu priču. Podaci iz industrije iz 2023. godine pokazuju da manje od 15 posto stvarno raspada unutar vremenskih okvira koje tvrde proizvođači kad se bace u redovni otpad. Većina gradskih postrojenja za kompostiranje ima poteškoća s održavanjem stabilnih temperatura tijekom cijele godine. A kada ove stavke završe zakopane duboko na deponijama, ne dobivaju dovoljno zraka niti kontakt s mikrobima potrebnim za razgradnju. Stvarnost je prilično šokantna: takve PLA posude mogu ostati na deponijama 18 do 24 mjeseca umjesto 12 tjedana koje tvrtke navode na ambalaži. Postoji ogromna razlika između onoga što se događa u kontroliranim uvjetima i stvarnim situacijama odlaganja, što dovodi ljude do pitanja je li takva roba uopće korisna za okoliš.

Recikliranje, infrastruktura za kompostiranje i nenamjerno okolišno otpuštanje jednokratnih koluta

Samo dvanaest posto američkih gradova zapravo prihvaća kompostabilne kolutine putem redovnih programa prikupljanja na rubu kolnika, dok manje od jednog posto centara za reciklažu ima mogućnost obrade tih višeslojnih kontejnera od bioplastike. Zbog tog jaza u sustavima, otprilike šezdeset tri posto onoga što je označeno kao "biodegradabilno" završava u smetlištima ili plutajući vodnim putovima. Ovi materijali ostaju dugo u okolišu upravo kao i obična plastika ako ne dobiju dovoljno kisika. Pogled prema području Azije i Pacifika pokazuje da se tamo događa nešto slično. Obalna područja bilježe nagomilavanje cijelih gomila ovih kolutina za čak trideset posto većim stopama nego što laboratorijski testovi sugeriraju. Zašto? Uglavnom zato što ljudi ne razdvajaju svoje otpatke na odgovarajući način i jer postoji premalo mjesta gdje je kompostiranje dostupno. Zaključak ipak ostaje prilično jasan: sve dok ne riješimo infrastrukturu, sve dobre namjere u dizajniranju ambalaže koja se može razgraditi neće imati velikog značaja ako ona i dalje zagađuje naš okoliš godinama unaprijed.