Наскільки швидко розкладаються одноразові контейнери-молюски в природному середовищі?

Розуміння біорозкладання матеріалів одноразових контейнерів-молюсків

Визначення біорозкладання: ключові терміни та галузеві стандарти для одноразових контейнерів-молюсків

Коли ми говоримо про біорозкладання, то маємо на увазі, наскільки добре матеріал може розкладатися на воду, вуглекислий газ і органічні речовини завдяки діяльності мікроорганізмів. Це питання особливо актуальне для одноразових контейнерів-обгорток, які люди викидають після обіду. Щоб з’ясувати, чи дійсно ці продукти є біорозкладними, виробникам потрібно відповідати або стандарту ISO 14855 щодо аеробного компостування, або ASTM D6400 щодо придатності до промислового компостування. Згідно з цими нормами, матеріали повинні розкладатися принаймні на 90 відсотків протягом півроку за ідеальних умов — температури 50–60 градусів Цельсія та вологості повітря 50–60 відсотків. Але саме тут на практиці виникають ускладнення. Більшість продуктів із позначкою «біорозкладний» не враховує те, що відбувається поза лабораторними умовами. Реальні фактори, такі як непередбачувані погодні умови, відсутність потрібних мікроорганізмів і недостатній рівень вологості, можуть значно уповільнити процес розкладання або навіть зупинити його зовсім.

Поширені біополімери, що використовуються в упаковці типу «молюск»: PLA, PBAT, тростинний жом, крохмаль

Чотири біополімери домінують у виробництві одноразової упаковки типу «молюск»:

• ПЛО (полілактична кислота) : Отриманий із крохмалю кукурудзи, PLA розкладається ефективно лише при 58°C на промислових компостних установах.
• PBAT (полібутиленадипат терефталат) : Нафтовий полімер, який можна компостувати; часто змішується з PLA для підвищення гнучкості.
• Тростиновий жом : Волокниста побічна продукція видобутку цукру, розкладається за 30–90 днів за умов комерційного компостування.
• Суміші крохмалю : Гібридні формулювання, для яких потрібні певні рівні тепла та вологості, щоб запустити процес фрагментації.

Хоча ці матеріали добре себе показують у лабораторних тестах, їхня реальна ефективність залежить від наявності відповідної інфраструктури утилізації. Наприклад, упаковка з PLA може зберігатися 12–24 місяці на смітниках через холодні, бідні на кисень умови, які гальмують мікробний розпад.

Промислове компостування проти природних середовищ: які умови дійсно потрібні для розкладання одноразових контейнерів-обгорток?

Найкращі об'єкти промислового компостування підтримують ідеальні умови для швидкого розкладання. Потрібно близько 55–70 градусів Цельсія, приблизно 50–60 відсотків вологості та належну циркуляцію повітря. Проте домашні компостні купи чи звичайна земля зазвичай не досягають таких показників. Згідно з дослідженням, опублікованим минулого року, пластикові контейнери з PLA розкладалися приблизно на 87 відсотків у системах промислового компостування, тоді як у звичайній садовій землі за 18 місяців розклалися лише на 12 відсотків. Те саме стосується продуктів із відходів тростинового цукру. Тож не дивно, що багато товарів із позначкою «компостований» так і залишаються лежати назавжди, потрапивши в природу, де немає спеціального обладнання для підтримки балансу.

Швидкість біорозкладання контейнерів-обгорток у ґрунті, компості та на звалищах

Більшість полигонів створюють анаеробні умови, оскільки в них недостатньо кисню або потрібного співвідношення мікроорганізмів, які допомагають речам розкладатися природним шляхом. Навіть матеріали, позначені як компостовані, наприклад ті, що виготовлені з PLA, PBAT або тростинової багаси, можуть залишатися нетривалими роками в таких умовах. Дослідження показують, що PLA може розкладатися менше ніж на 5 відсотків протягом десяти років. Останній звіт 2022 року показав, що тростинова багаса зберігала близько 70 відсотків своєї первісної структури після лише 18 місяців перебування в умовах, які дослідники назвали моделюванням полигону. Коли органічний матеріал не отримує кисню, він перетворюється на метан замість того, щоб розпадатися на безпечні речовини. Проблема очевидна: те, що сертифіковано як компостоване, часто взагалі не поводиться відповідно до цього, потрапляючи в системи звичайного утилізації відходів, куди більшість людей фактично викидають свої відходи.

Ефективність у водних та морських екосистемах

Чи розкладаються одноразові контейнери-молюски у воді? Результати в прісних та морських середовищах

Проблема з контейнерами-молюсками, виготовленими з PLA та PBAT, полягає в тому, що вони практично не розкладаються у водних середовищах. Щоб ці матеріали почали справді розкладатися, їм потрібна температура понад 60 градусів Цельсія, але більшість озер, річок і навіть морська вода в середньому тримаються значно нижче 20 градусів. Це означає, що процес розкладання уповільнюється приблизно втричі порівняно з тим, яким він міг би бути. Деякі випробування, що тривали понад 30 місяців у морських умовах, показали досить шокуючі результати. Контейнери з PLA зберігали близько 94% своєї первісної форми після всього цього часу, що значно перевищує вимоги до стандартів сертифікації морських біорозкладних матеріалів, які передбачають повний розклад протягом шести місяців. Отже, фактично, це свідчить про те, що наразі ці так звані біопластики просто не справляються з природним розкладанням у наших водних системах.

Вплив відходів від ракушок на водні екосистеми та дикої природи

Частково розкладені уламки ракушок вбирають забруднювачі у концентрації приблизно в 80–120 разів вищій, ніж у звичайній морській воді, через що стають небезпечними переносниками по харчових ланцюгах океану. Морські черепахи часто приймають ці дрібні шматочки пластику за медуз або планктон, і дослідники знаходили їх всередині шлунків приблизно у 8 із 10 перевірених морських черепах. Останні звіти про моніторинг показують, що біорозкладані упаковки становлять близько 18% усього сміття, що викидається на помірних узбережжях, що насправді на 7 пунктів вище, ніж у 2020 році. Коли мікропластики від ракушок потрапляють у морські осади, вони змінюють хімічний склад і знижують виживання молоді коралів майже для двох третин видів рифів, які дослідили науковці. Такий вид пошкоджень серйозно підриває здатність морських екосистем відновлюватися після збурень.

Реальні проблеми утилізації та управління в кінці терміну експлуатації

Розбіжності між лабораторними заявками та реальним утилізуванням: обмеження температури, вологості та доступу мікроорганізмів

Біорозкладні контейнери отримують сертифікацію після проходження випробувань у лабораторіях, де температура сягає близько 60 градусів Цельсія за вологості 60%. Але реальні результати розповідають іншу історію. Згідно з даними галузі за 2023 рік, менше ніж 15 відсотків таких виробів насправді розкладаються протягом тих термінів, які обіцяють виробники, коли їх викидають у звичайне сміття. Більшість міських компостних установок не можуть підтримувати стабільну температуру протягом усього року. І коли ці вироби потрапляють глибоко в полигонах, вони не отримують достатньо повітря чи контакту з мікроорганізмами, необхідними для розкладання. Реальність досить шокуюча: контейнери з PLA можуть залишатися неторканими 18–24 місяці на полигоні, а не 12 тижнів, як пишуть компанії на упаковці. Існує просто величезна різниця між тим, що відбувається в контрольованих умовах, і реальними умовами утилізації, що змушує людей сумніватися, чи ці продукти взагалі допомагають навколишньому середовищу.

Переробка, інфраструктура компостування та несанкціоноване потрапляння у навколишнє середовище одноразових контейнерів типу «клемшелл»

Лише дванадцять відсотків міст у США приймають компостовані лотки через звичайні програми вивозу сміття, тоді як менше одного відсотка пунктів переробки мають можливість обробляти багатошарові контейнери з біопластику. Через цю прогалину в наших системах приблизно шістдесят три відсотки того, що позначено як «біорозкладне», потрапляє на звалища або плаває у водоймах. Ці матеріали залишаються в навколишньому середовищі так само довго, як і звичайний пластик, коли не отримують достатньо кисню. Аналогічна ситуація спостерігається й у регіоні Азії та Тихого океану. У прибережних районах кількість таких лотків накопичується приблизно на тридцять відсотків вище, ніж передбачають лабораторні тести. Чому? Переважно тому, що люди неправильно сортують сміття, а місць, де доступне компостування, недостатньо. Висновок залишається очевидним: доки ми не налагодимо інфраструктуру, всі благі наміри щодо створення біорозкладного пакування не матимуть великого значення, якщо воно все одно роками забруднюватиме навколишнє середовище.