Колико брзо се једнократни калемови разграде у природним условима?

Razumevanje biorazgradivosti materijala za kutije za jednokratnu upotrebu

Definisanje biorazgradivosti: ključni pojmovi i industrijski standardi za kutije za jednokratnu upotrebu

Када говоримо о биодеградабилности, у основи гледамо колико добро материјал може да се распадне на воду, угљен диоксид и органски материјал заслугом микроорганизама који обављају свој посао. Питање постаје посебно релевантно за оне једнократне коверте које људи баце након ручка. Да би знали да ли ови производи заиста задовољавају услове биодеградабилности, произвођачи морају да испуне стандард ISO 14855 за аеробно компостовање или ASTM D6400 за индустријску компостабилност. Према овим смерницама, материјали би требало да се разграде барем 90 процената у року од пола године, под идеалним условима од 50 до 60 степени Селзијуса, са влажношћу такође постављеном између 50 и 60 процената. Али управо ту ствари у пракси постају закомпликоване. Већина производа означених као биодеградабилни не узима у обзир шта се дешава ван лабораторијских услова. Фактори из стварног света, попут непредвидивих временских прилика, недостатка одговарајућих микроорганизама и недовољних нивоа влаге, могу значајно успорити или чак потпуно зауставити процес разградње.

Често коришћени биополимери у кламшел амбалажи: PLA, PBAT, шећерну трску багасу и кукурузни скроб

Четири биополимера доминирају у производњи једнократних кламшел амбалажа:

• ПЛА (полилактична киселина) : Направљен од кукурузног скроба, PLA се ефикасно разлаже само на 58°C у индустријским компостним погонима.
• PBAT (полибутилен адипат терефталат) : Полимер заснован на нафтним дериватима који је компостабилан; често се меша са PLA-ом ради побољшања флексибилности.
• Šećerne трosate : Влакнаст споредни производ екстраховања шећера, разлаже се за 30–90 дана у условима комерцијалног компостирања.
• Мешавине кукурузног скроба : Хибридне формуле које захтевају одређене нивое топлоте и влажности да би започео процес фрагментације.

Иако ови материјали добро функционишу у лабораторијским тестовима, њихова ефикасност у стварном свету зависи од одговарајуће инфраструктуре за одлагање. На пример, PLA кламшел амбалажа може опстати 12–24 месеца на депонијама због хладних, безкисеоничних услова који спречавају микробни распад.

Industrijsko kompostiranje naspram prirodnih sredina: Koji uslovi su zaista potrebni da se jednokratne kutije razgrade?

Najbolja mesta za industrijsko kompostiranje održavaju optimalne uslove kako bi razgradnja bila brza. Potrebno je oko 55 do 70 stepeni Celzijusovih, vlažnost od oko 50 do 60 posto i dobra cirkulacija vazduha. Domaći komposteri ili obična zemlja retko dostižu te vrednosti. Prema istraživanju objavljenom prošle godine, plastične kutije napravljene od PLA-a razgrađene su oko 87 procenata u sistemima industrijskog kompostiranja, dok su u običnoj baštenskoj zemlji tokom 18 meseci postigle samo 12 procenata razgradnje. Isto važi i za proizvode napravljene od otpadaka šećerne trske. Zbog toga nije iznenađujuće što mnogi predmeti označeni kao „kompostabilni“ zapravo beskonačno dugo leže na otvorenom, bacački u prirodu gde nema sofisticirane opreme koja održava ravnotežu.

Brzine biodegradacije kutija u zemlji, kompostu i deponijama

Већина депонија ствара анаеробне услове јер нема довољно кисеоника или одговарајуће мешавине микроба који помажу да се материјали природно разграде. Чак и предмети означени као компостабилни, као што су они направљени од PLA, PBAT или шећерне трске, могу опстати годинама у оваквим условима. Студије показују да се PLA може разградити за мање од 5 процената током читавих десет година. Недавно извештај из 2022. године је открио да шећерна трска задржава око 70 процената свог оригиналног структурног облика након само 18 месеци проведених у условима које истраживачи називају симулацијом услова на депонији. Када органске материје не добију кисеоник, претварају се у метан уместо да се распадну на безбедне састојке. Проблем је јасан: оно што се сертификује као компостабилно често сасвим другачије функционише када заврши у системима за одлагање отпада, где већина људи заправо баца свој отпад.

Перформансе у воденим и морским екосистемима

Да ли се једнократни кљафти биолошки разлажу у води? Исходи у слатким и морским водама

Проблем са кљафтама направљеним од PLA и PBAT-а је тај што се у воденим срединама практично не распадају. Да би се ови материјали заиста почели разлагати, потребне су температуре преко 60 степени Celziјуса, али већина језера, река и чак морске воде задржава просечне температуре знатно испод 20 степени. То значи да се процес разградње успорава отприлике три пута дуже него што би иначе био. Неки тестови који су трајали више од 30 месеци у морским условима показали су нешто прилично шокантно. PLA кљафте су задржале око 94% свог оригиналног облика након тог периода, што је далеко изнад захтева стандарда за сертификацију морске биодеградабилности, који обично предвиђа потпуно разлагање у року од шест месеци. Дакле, у основи, ово нам говори да тренутно ове такозване биопластике једноставно нису адекватне када је у питању природно разлагање у нашим воденим системима.

Утицај отпада од шкољки на водене екосистеме и дивљу природу

Делови шкољки који су делимично разложени упијају загађиваче у концентрацији око 80 до 120 пута већој него у обичном морској води, чинећи их опасним преносиоцима кроз хранљиве ланце океана. Морске корњаче често погрешно узимају ове мале пластичне комадиће за медузе или планктон, а истраживачи су их пронашли у стомацима отприлике 8 од 10 испитаних морских корњача. Најновији извештаји о надзору показују да биодеградабилна ambalaža чини отприлике 18% свега отпада који излази на умереним обалама, што је заправо 7 поена више него 2020. године. Када се микропластика из шкољки помеша са океанским седиментима, мења хемијски састав и смањује стопу опстанка младих корала код готово две трећине врста гребена које су научници до сада испитивали. Ова врста штете озбиљно подрива способност морских екосистема да се опораве од поремећаја.

Извођење у пракси и управљање у фази краја животног века

Препусти између лабораторијских тврдњи и стварног извођења: ограничења температуре, влажности и приступа микробима

Биодеградабилне кутије са поклопцем се сертификују након што прођу тестове у лабораторијама где температура достигне око 60 степени Celзијуса са влажношћу од 60%. Али стварни резултати причају другу причу. Подаци из индустрије из 2023. показују да мање од 15 процената заправо се разложи у временским оквирима које произвођачи наводе, када се баци у обичан отпад. Већина градских постројења за компостирање има проблема са одржавањем стабилних температура током целе године. А када се ови предмети заврше дубоко у депонијама, не добијају довољно ваздуха ни контакт са микробима потребним за разлагање. Стварност је прилично шокантна: PLA кутије могу опстати 18 до 24 месеца у депонијама, уместо 12 недеља колико компаније наводе на паковању. Постоји огромна разлика између онога што се дешава у контролисаним условима и стварним ситуацијама одлагања, због чега људи почињу да сумњају да ли ови производи заиста помажу животној средини.

Recikliranje, infrastruktura za kompostiranje i nenamerno okruženje otpadnih koluta

Samo dvanaest procenata američkih gradova prihvata kompostabilne kolutke putem redovnih programa sakupljanja na ivici pločnika, dok manje od jedan procenat centara za reciklažu ima mogućnost obrade tih višeslojnih kontejnera od bioplastike. Zbog ovog jaza u našim sistemima, otprilike šezdeset tri procenta onoga što je označeno kao „biodegradabilno“ završava u deponijama ili plutajući po vodotocima. Ovi materijali opstaju isto kao i obična plastika kada ne dobiju dovoljno kiseonika. Pregled situacije u regionu Azije i Pacifika pokazuje da se tamo dešava nešto slično. Obalna područja beleže nagomilavanje čitavih gomila ovih kutija za kolutke oko trideset procenata većim stopama nego što laboratorijski testovi sugeruju. Zašto? Uglavnom zato što ljudi ne vrše pravilnu separaciju otpada i ne postoji dovoljno mesta na kojima je kompostiranje dostupno. Zaključak ostaje prilično jasan: sve dok ne rešimo infrastrukturu, sve dobre namere iza dizajniranja ambalaže koja se razlaže neće imati veliki značaj ako ona i dalje zagađuje naše okruženje godinama unazad.