Biológiailag lebomló műanyagok VS újrahasznosított műanyagok

Biológiailag lebomló műanyagok VS újrahasznosított műanyagok
A műanyag a modern ipar egyik legfontosabb alapanyaga. Az Our World in Data statisztikái szerint 1950 és 2015 között az emberek összesen 5,8 milliárd tonna műanyaghulladékot termeltek, ennek több mint 98%-át hulladéklerakókba helyezték, elhagyták vagy elégették. Csak néhány 2%-át hasznosítják újra.

A Science magazin statisztikái szerint a globális gyártóbázisként betöltött globális piaci szerepének köszönhetően Kína az első helyen áll a világon a műanyaghulladék mennyiségét tekintve, 28%-kal. Ezek a hulladék műanyagok nemcsak a környezetet szennyezik és veszélyeztetik az egészséget, hanem értékes földterületeket is elfoglalnak. Ezért hazánkban nagy jelentőséget tulajdonítanak a fehérszennyezés elleni védekezésnek.

A műanyag feltalálása utáni 150 évben három nagyméretű műanyag szeméttelep alakult ki a Csendes-óceánban az óceáni áramlatok hatására.

A világ 65 éves műanyagtermelésének mindössze 1,2%-át hasznosították újra, a többi nagy része pedig az emberi lábak alá temetkezik, és 600 évig vár a lebomlásra.

Az IHS statisztikái szerint 2018-ban a globális műanyag felhasználási terület főként a csomagolás területén volt, ami a piac 40%-át tette ki. A globális műanyagszennyezés szintén főként a csomagolási területből származott, 59%-ot. A műanyag csomagolóanyagok nemcsak a fehér szennyeződés fő forrása, hanem jellemzői az eldobhatóak (ha újrahasznosítják, a ciklusok száma magas), nehezen újrahasznosíthatóak (a felhasználási és elhagyási csatornák szétszórtak), alacsony teljesítményigényűek és magas szennyeződés-tartalom követelmény.

A biológiailag lebomló műanyagok és az újrahasznosított műanyagok két lehetséges megoldás a fehér szennyezés problémájának megoldására.
Biológiailag lebomló műanyag

Biológiailag lebomló műanyagok alatt azokat a műanyagokat értjük, amelyek termékei teljesítik a felhasználás teljesítménykövetelményeit, a tárolási idő alatt változatlanok maradnak, és felhasználás után természetes környezeti feltételek mellett környezetre ártalmatlan anyagokká bomlanak le.

0 1 Lebomló műanyagok lebomlási folyamata

0 2A lebomló műanyagok osztályozása

A biológiailag lebomló műanyagok különböző lebomlási módszerek vagy alapanyagok szerint osztályozhatók.

A lebomlási módszerek osztályozása szerint a lebomló műanyagok négy kategóriába sorolhatók: biológiailag lebomló műanyagok, fényben lebomló műanyagok, foto- és biológiailag lebomló műanyagok, valamint vízben lebomló műanyagok.

Jelenleg a fényben lebomló műanyagok, valamint a foto- és biológiailag lebomló műanyagok technológiája még nem kiforrott, kevés termék van a piacon. Ezért az alábbiakban említett lebomló műanyagok mind biológiailag lebomló műanyagok, mind vízben lebomló műanyagok.

Az alapanyagok besorolása szerint a lebomló műanyagok biológiai alapú lebomló műanyagokra és kőolaj alapú lebomló műanyagokra oszthatók.
A biológiailag lebomló műanyagok biomasszából előállított műanyagok, amelyek csökkenthetik a hagyományos energiaforrások, például a kőolaj fogyasztását. Főleg a PLA (politejsav), a PHA (polihidroxialkanoát), a PGA (poliglutaminsav) stb.

A kőolaj alapú lebomló műanyagok olyan műanyagok, amelyeket fosszilis energiával nyersanyagként állítanak elő, főként PBS (polibutilén-szukcinát), PBAT (polibutilén-adipát/tereftalát), PCL (polikaprolakton-észter) stb.

0 3 A lebomló műanyagok előnyei

A biológiailag lebomló műanyagok előnye a teljesítmény, a praktikum, a lebonthatóság és a biztonság.

A teljesítmény tekintetében a lebomló műanyagok bizonyos területeken elérhetik vagy meghaladhatják a hagyományos műanyagok teljesítményét;

A praktikusság szempontjából a lebomló műanyagok hasonló alkalmazási teljesítményt és higiéniai teljesítményt mutatnak, mint a hasonló hagyományos műanyagok;

A lebomló műanyagok a lebonthatóság szempontjából a természetes környezetben (sajátos mikroorganizmusok, hőmérséklet, páratartalom) felhasználás után gyorsan lebomlanak, és a környezet által könnyen hasznosítható töredékekké vagy nem mérgező gázokká válhatnak, csökkentve a környezetterhelést;

Biztonsági szempontból a lebomló műanyagok lebomlási folyamata során keletkező vagy megmaradó anyagok ártalmatlanok a környezetre, és nem befolyásolják az emberek és más szervezetek túlélését.

A hagyományos műanyagok leváltásának jelenleg az a legnagyobb akadálya, hogy a lebomló műanyagok előállítási költsége magasabb, mint a hasonló hagyományos műanyagoké vagy az újrahasznosított műanyagoké.

Ezért az olyan alkalmazásokban, mint például a csomagolóanyagok és a mezőgazdasági fóliák, amelyek rövid élettartamúak, nehezen újrahasznosíthatók és szétválaszthatók, alacsony teljesítmény-követelményekkel és magas szennyezőanyag-tartalommal rendelkeznek, a lebomló műanyagok alternatívaként több előnnyel rendelkeznek.

újrahasznosított műanyag
Az újrahasznosított műanyagok olyan műanyag nyersanyagokat jelentenek, amelyeket a hulladék műanyagok fizikai vagy kémiai módszerekkel, például előkezeléssel, olvadékgranulálással és módosítással történő feldolgozásával nyernek.

Az újrahasznosított műanyagok legnagyobb előnye, hogy olcsóbbak, mint az új anyagok és a lebomló műanyagok. A különböző teljesítményigényeknek megfelelően a műanyagoknak csak bizonyos tulajdonságait lehet feldolgozni és megfelelő termékeket gyártani.

Ha a ciklusok száma nem túl sok, az újrahasznosított műanyagok a hagyományos műanyagokhoz hasonló tulajdonságokat tarthatnak fenn, vagy az újrahasznosított anyagok új anyagokkal való keverésével is megőrizhetik stabil tulajdonságaikat. Több ciklus után azonban az újrahasznosított műanyagok teljesítménye nagymértékben csökken, vagy használhatatlanná válik.
Ezenkívül az újrahasznosított műanyagok számára nehéz fenntartani a jó higiéniai teljesítményt, miközben biztosítja a gazdaságosságot. Ezért az újrahasznosított műanyagok alkalmasak olyan területekre, ahol kicsi a ciklusok száma, és nem magasak a higiéniai teljesítmény követelményei.

0 1

Újrahasznosított műanyag gyártási folyamat

0 2 Gyakori műanyagok teljesítménybeli változásai újrahasznosítás után
Megjegyzések: Olvadási index, a műanyagok folyékonysága a feldolgozás során; fajlagos viszkozitás, a folyadék térfogategységenkénti statikus viszkozitása

Összehasonlítva
Biológiailag lebomló műanyag
VS újrahasznosított műanyag

1 Összehasonlításképpen, a lebomló műanyagok stabilabb teljesítményük és alacsonyabb újrahasznosítási költségeik miatt több alternatív előnyt jelentenek olyan alkalmazásokban, mint például a csomagolás és a mezőgazdasági fóliák, amelyek rövid élettartamúak és nehezen újrahasznosíthatók és szétválaszthatók; míg az újrahasznosított műanyagok újrahasznosítási költségei alacsonyabbak. Az ár és a gyártási költség előnyösebb olyan alkalmazási forgatókönyveknél, mint például a napi edények, építőanyagok és elektromos készülékek, amelyek hosszú élettartamúak, és könnyen válogathatók és újrahasznosíthatók. A kettő kiegészíti egymást.

2

A fehér szennyeződés főként a csomagolás területéről származik, és a lebomló műanyagoknak nagyobb játékterük van. A politika támogatásával és a költségcsökkentéssel a lebomló műanyagok jövőbeli piaca széles kilátásokkal rendelkezik.

A csomagolás területén a lebomló műanyagok cseréje valósul meg. A műanyagok felhasználási területei nagyon szélesek, és a különböző területek eltérő követelményeket támasztanak a műanyagokkal szemben.
Az autókban, háztartási gépekben és más területeken a műanyagokkal szemben támasztott követelmények az, hogy tartósak és könnyen szétválaszthatók legyenek, valamint nagy az egyes műanyagok mennyisége, így a hagyományos műanyagok állapota viszonylag stabil. Az olyan csomagolási területeken, mint a műanyag zacskók, ebéddobozok, mulcsfóliák és az expressz szállítás, a műanyag monomerek alacsony fogyasztása miatt hajlamosak a szennyeződésre, és nehéz hatékonyan szétválasztani. Emiatt a lebomló műanyagok nagyobb valószínűséggel váltják fel a hagyományos műanyagokat ezeken a területeken. Ezt igazolja a lebomló műanyagok iránti 2019-es globális keresletszerkezet is. A lebomló műanyagok iránti kereslet főként a csomagolási területen összpontosul, a rugalmas és merev csomagolások együttesen 53%-át teszik ki.

A biológiailag lebomló műanyagok Nyugat-Európában és Észak-Amerikában korábban fejlődtek ki, és elkezdtek formát ölteni. Alkalmazási területeik a csomagolóiparban összpontosulnak. 2017-ben Nyugat-Európában a lebomló műanyagok teljes fogyasztásának legnagyobb részét (29%) a bevásárlószatyrok és a gyártótáskák tették ki; 2017-ben Észak-Amerikában a lebomló műanyagok teljes fogyasztásának legnagyobb részét (53%) az élelmiszer-csomagolások, ebéddobozok és étkészletek tették ki. )

Összegzés: A biológiailag lebomló műanyagok hatékonyabb megoldást jelentenek a fehér környezetszennyezésre, mint a műanyagok újrahasznosítása.

A fehér szennyezés 59%-a a csomagolásból és a mezőgazdasági fóliából származó műanyag termékekből származik. Az ilyen felhasználásra szánt műanyagok azonban eldobhatók és nehezen újrahasznosíthatók, így alkalmatlanok a műanyagok újrahasznosítására. Csak a lebomló műanyagok képesek alapvetően megoldani a fehér szennyeződés problémáját.

A lebomló műanyagok alkalmazható területei esetében nem a teljesítmény jelenti a szűk keresztmetszetet, és a költség a fő tényező, amely korlátozza a hagyományos műanyagok lebomló műanyagokkal való piaci felváltását.