Biodegradable plastics ay maaaring biobased o fossil fuel based. Ang mga bagong uri ng plastik ay ginawa sa mga nakalipas na taon upang matugunan ang problema sa polusyon ng plastik, sa pamamagitan ng pagsisikap na paikliin ang oras na kailangan upang pababain ang mga ito, lalo na sa mga natural na kondisyon. Gayunpaman, hindi lahat ng kasalukuyang biodegradable na plastik ay nakamit ang layuning ito.
Kahulugan ng Biodegradable Plastics
Ang Biodegradable plastics ay yaong maaaring masira ng microbial action upang makagawa ng mga natural na produkto, tulad ng tubig at carbon dioxide, sa isang makatwirang yugto ng panahon. Ang oras na kailangan upang ganap na mabulok ay nakasalalay sa materyal, mga kondisyon sa kapaligiran tulad ng temperatura at kahalumigmigan, at lokasyon ng pagkabulok ayon sa Biodegradable Products Institute (BPI pg. 2).
Ang compostable plastics ay yaong mabilis na nabubulok at nagiging humus na hindi kontaminado ng mga metal. Hindi lahat ng nabubulok na plastik ay nabubulok; ilan lang.
Ang mga materyales ay dapat matugunan ang ASTM Specifications D6400 o D6868 para matawag na biodegradable at compostable sa lupa, at matugunan ang ASTM D7081 na mga detalye para sa marine environment. Ang ASTM ay isang pandaigdigang pangkat ng mga pamantayan ng produkto.
Biobased Polyster Plastics That Biodegrade
Ang mga plastik na nagmula sa mga halaman ay tinatawag na biobased na plastik. Hindi lahat ng ito ay biodegradable; halimbawa may mga biobased na PET bottle na ginawa para maging matibay. Ang mga biobased na plastik na biodegrade ay gawa sa dalawang materyales: biomass at polyster na nagmula sa mga halaman. Mayroong dalawang uri ng biobased polyster: polylactide acid (PLA) at polyhydroxyalkanoate (PHA).
Polyhydroxyalkanoate (PHA)
Ang PHA ay natural na ginawa ng bacteria at Genetically Modified Organisms (GMO) na mga halaman, ngunit may mga planong subukan ang produksyon mula sa basura ng pagkain. Ang polyhydroxybutyrate o PHB ay isa ring uri ng PHA na malawakang ginagamit. Mamahaling gawin ang mga PHA dahil limitado lang ang dami na maaaring gawin mula sa bacteria.
- Mga Gamit:Ang mga PHA ay ginagamit bilang food wrap, tasa, plato, coating para sa papel at karton, at 'maraming gamit sa medisina, kabilang ang mga tahi, gauze, at coatings para sa mga gamot' ayon sa ulat ng Center for Industry and Education Collaboration (CIEC report). Maaari nitong palitan ang karamihan sa mga pangunahing uri ng plastik na nakabatay sa fossil fuel na kasalukuyang ginagamit, gaya ng PE, PS, PVC, at PET points na Bio Based Press.
- PHA-blended starch/cellulose plastics: Ang ilang mga plastic na bagay ay ganap na gawa sa PHA, tulad ng sa mga bote ng tubig na tala sa Bio Based Press. Gayunpaman, dahil mahal ang produksyon ng PHA, hinahalo din ito sa almirol at selulusa upang maging mas matipid. Ito ay may karagdagang bentahe ng pagpapabuti ng rate ng decomposition ayon sa Dartmouth Undergraduate Journal of Science (DUJS).
- Biodegradation: Maaari itong maging ganap na compostable sa mga kapaligiran na mayaman sa microbes at fungi, lalo na sa lupa. Ang mga mikrobyo na ito ay sinisira ang PHA sa tulong ng mga enzyme. Ang oras na kinakailangan upang masira ay depende sa konsentrasyon ng mga mikrobyo sa kapaligiran.
- Ang PHA ay tumatagal ng dalawang buwan bago mabulok sa mga bakuran, ayon sa Bio Based Press.
- Ang rate ng agnas ay mas mabagal sa marine water kung saan wala pang 50% ang nasira pagkatapos ng anim na buwan na nagdagdag ng CalRecycle (pg. 6). Naipasa ng PHA ang pagsusulit sa ASTM D7081 sa pamamagitan ng pagpapakita ng 30% na agnas sa loob ng anim na buwan (pg. 7).
Polylactide Acid (PLA)
Ang DUJS ay nagpapaliwanag na ang PLA ay isang thermoplastic na ginawa sa pamamagitan ng fermentation ng bacteria. Ang PLA ay talagang isang mahabang kadena ng maraming mga molekula ng lactic acid. Dahil maraming murang paraan ng paggawa ng lactic acid, ang mga ito ay dapat lamang i-polymerized o pagsamahin. Samakatuwid, ang PLA ay mas mura kaysa sa PHA. Gayunpaman, ang PLA ay malutong at ang paggamit nito ay mas pinaghihigpitan kaysa sa PHA. Nalutas ng mga tagagawa ang problemang ito sa pamamagitan ng pagsasama ng mga additives o polymer.
- Mga gamit: Ginagawa itong mga grocery bag, food packaging, bote, tasa, at plato. Dahil ito ay mahusay na nabubulok sa pagkakaroon ng mga acid, ginagamit ito sa ilang mga medikal na aplikasyon tulad ng mga medikal na tahi at mga plato, kung saan ito ay natutunaw pagkatapos ng 90 araw, ayon sa ulat ng CIEC. Ginagamit din ito sa 3-D na pag-print ng mga bagay.
- PLA at polymer blends: Ang PHA ay maaari ding ihalo sa mga polymer mula sa renewable sources upang mapabuti ang mga katangian nito ayon sa DUJS.
- Biodegradation: Ang PLA ay hindi madaling ma-compost sa likod-bahay dahil ang temperatura at antas ng tubig na kailangan ay hindi available sa kapaligirang ito.
- PLA ay maaaring abutin ng anim-12 buwan bago masira ang lupa.
- Ang PLA ay tumatagal ng tatlo hanggang anim na buwan upang bumaba sa mga komersyal na pasilidad, sabi ng World Centric.
- Kapag nangyari ang decomposition sa presensya ng oxygen, ang mga huling produkto ay carbon dioxide at tubig.
- Kung nangyayari ang pagkasira ng PLA sa mga landfill na walang oxygen, gumagawa ito ng methane gas na 20 beses na mas nakakapinsala sa kapaligiran kaysa sa mga puntos ng carbon dioxide sa labas ng paglabas ng American Chemical Society (pg. 2).
- PLA ay hindi nakapasa sa ASTM D7081 test dahil 3% lang ang nabulok sa marine water pagkatapos ng anim na buwan ayon sa CalRecycle (pg. 7).
Dahil hindi mabilis na nabubulok ang PLA sa lupa o tubig-dagat, maaari itong maging problema kapag nagkalat.
Biomass Based Biodegradable Plastics
Ang biomass based na plastic ay gawa sa starch at cellulose na nakuha mula sa mga nalalabi sa pananim gayundin sa kahoy mula sa mga puno.
Cellulose Acetate
Ang Cellulose acetate (CA) ay isang synthetic na produkto na nagmula sa cellulose na matatagpuan sa bawat bahagi ng halaman. Ang selulusa ay kasalukuyang ginagamit mula sa koton, kahoy, at basura ng pananim ayon sa isang publikasyong siyentipiko noong 2018. Ito ay maaaring gamitin upang bumuo ng molded solid plastics, cigarette filters, coatings, photographic-films at filters. Ang cellophane ay isang biodegradable na pelikula na ginawa mula sa selulusa. Mayroong patuloy na bagong pananaliksik upang makahanap ng mga bagong plastik na pelikula mula sa basurang pananim at materyal na kahoy na lumalaban sa tubig at nabubulok ayon sa Phys.org.
Biodegradability: Ipinapakita ng pananaliksik na ang CA ay bumababa at nababawasan ng 70% ng timbang nito pagkatapos ng 18 buwan sa kalikasan.
Starch
Ang A 2017 review ay nagsasabi na ang starch ay ginagamot ng init, tubig, at mga plasticier upang makagawa ng isang thermoplastic. Upang mapabuti ang lakas nito, ito ay pinagsama sa mga filler na gawa sa iba pang mga materyales. Ang pangunahing pinagmumulan ng almirol ay mais, trigo, patatas, at kamoteng kahoy. Ang plastik na ito ay ginagamit sa mga packaging, bag, at agricultural mulch films, tableware, flower pot, at hinulma upang gawing packaging at consumer goods. Ito ay nakikita bilang isang alternatibo para sa polystyrene (PS) ayon sa Food Packaging Forum. Ang starch ay idinaragdag sa biobased at conventional na mga plastic para gawin itong mas biodegradable na mga tala bilang isang ulat sa Phys noong 2017.
Biodegradability: Ang mga plastic na nakabatay sa starch ay maaaring maging compostable o biodegradable lamang. Ang mga compostable na variant ay nangangailangan ng 90 araw para ma-degrade sa mga pasilidad na pang-industriya, habang ang mga biodegradable ay nangangailangan ng 100 araw para sa 46% na ma-degrade at hanggang dalawang taon upang tuluyang ma-degrade.
Fossil Fuel Based Biodegradable Plastics
Ayon sa Bioplastics Guide, may ilang bagong fossil fuel plastic na maaari ding biodegradable. Ang pinakakaraniwan ay ang Polybutylene succinate (PBS), Polycaprolactone (PCL), Polybutyrate adipate terephthalate (PBAT) at Polyvinyl alcohol (PVOH/PVA).
- PBATay isang polymer na ginawa mula sa fossil fuel derivatives at ginagamit minsan kasama ng starch. Sinisikap na gawin ang polimer na ito mula sa mga nababagong mapagkukunan. Tingnan ito ng gabay ng bioplastics bilang kapalit ng LDPE at HDPE. Ginagamit ito sa paggawa ng mga bag ng basura, mga wrapping film, disposable packaging at tableware (tasa, pinggan atbp.). Ito ay hindi lamang biodegradable kundi pati na rin compostable.
- PCL ay isang sintetikong polyster na ginagamit sa paggawa ng mga compostable na bag, sa medikal na aplikasyon (sutures at fibers), bilang surface coatings, adhesives para sa sapatos at leather, at stiffeners para sa sapatos at orthopedic splints. Ang plastik na ito ay maaaring mabulok ng mga yeast. Mahigit sa 90% ng mga pelikula, at 40% ng foam na gawa sa materyal na ito ay maaaring masira sa loob ng 15 araw.
- PBS ay isang resin na ginawa mula sa fossil fuels o maaari ding biobased ayon sa Succinity (pg. 1, 5). Maaari itong isama sa iba pang biobased polymers o fibers tulad ng jute upang mapabuti ang kalidad nito. Ginagamit ang PBS para gumawa ng food packaging, service ware, agricultural mulch sheets, plant pot, hygiene products tulad ng diaper, at fishing net.
- PVOH ay isang resin na maaaring gamitin sa paggawa ng mga packaging film na maaaring palitan ang LDPE at HDPE. Ang iba pang mahahalagang aplikasyon nito ay bilang mga coatings at additives para sa paggawa ng papel at board ayon sa Food Packaging Forum.
Ang
Ang
Ang
Ang
Lahat ng apat na fossil fuel based na plastic ay biodegrade sa loob ng tatlong buwan sa industrial composting, sa isang taon sa backyard composting at sa isa hanggang dalawang taon sa soil/ landfill ayon sa InnProBio (pg. 4).
Recycling at Composting
Dapat isaisip ang mga katangian ng iba't ibang biodegradable na plastik para magamot ang mga ito sa pagtatapos ng kanilang life-cycle, babala ng Environmental Protection Agency (EPA).
- Ipinapaliwanag ng EPA na ang mga biodegradable na plastik ay hindi dapat idagdag sa mga basurahan na nagre-recycle ng mga kumbensyonal na plastik dahil gawa ang mga ito sa iba't ibang materyales. Ito ay totoo para sa parehong biobased at mga fossil fuel na uri.
- Kahit na ang mga plastik ay minarkahan bilang biodegradable at compostable, marami sa mga ito ay maaari lamang bumaba sa mga kondisyong magagamit sa komersyal na mga pasilidad ng composting; makipag-ugnayan sa mga lokal na ahensya sa pagre-recycle para sa impormasyon sa pinakamalapit na compost plant. 200 lang ang ganoong pasilidad sa U. S. noong 2017, kaya kailangang dagdagan ang mga ganitong uri ng center.
- Kumpirmahin na ang mga bag ay compostable sa bahay sa pamamagitan ng pagsunod sa mga tagubilin ng produkto bago ito idagdag sa mga compost bins.
- Ang pagbawi ng materyal mula sa mga biodegradable na plastik ay hindi posible sa pamamagitan ng pag-recycle, dahil sa kakulangan ng mga pasilidad.
Ang mahusay na paghihiwalay, pagkolekta, at pagkasira ay kinakailangan upang samantalahin ang biobased at biodegradable na mga plastik. Kung wala ito, karamihan sa mga biodegradable na plastik ay napupunta sa mga landfill.
Kinabukasan ng Biodegradable Plastics
Hindi malulutas ng biodegradable na katangian ng mga plastik ang problema ng plastic pollution kung hindi ito itatapon nang maayos. Kailangan pa rin para sa pag-uugali ng mga mamimili na manatiling nakatutok sa pagbabawas ng pagkonsumo o pag-recycle ng plastic upang makinabang mula sa pagbabago mula sa kumbensyonal na fossil fuel plastics patungo sa biodegradable na mga plastik.
