Nie chcemy już produkować plastikowych odpadów, a jednocześnie nie mamy ochoty tracić wygody, jaką nam oferują. Czy rozwiązanie problemu przyniosą zamienniki? I czym się one różnią?
Rysunek 1: Instalacja artystyczna z wykorzystaniem plastikowych odpadów. Źródło: Roel Wijnants, Flickr.com, CC BY-NC 2.0.
Temat zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi jest jednym z najbardziej oczywistych, gdy myślimy o ochronie środowiska. Na przykład Infuture Institute sklasyfikował Life After Plastic (Życie Po Plastiku) jako jeden z wiodących trendów środowiskowych 2021 r.
Dlaczego tak trudno zrezygnować z tworzyw sztucznych?
Plastik zdobył nas swoimi niezwykłymi właściwościami. Jest nie tylko wytrzymały, ale i lekki, dzięki czemu zużywa mniej energii przy transporcie niż np. szkło. Potrafi być sztywny, twardy, kruchy, a jeśli potrzeba – także elastyczny. Może być nieprzepuszczalny dla wody oraz gazów. Koszty produkcji są niskie, dzięki czemu używamy go jednorazowo bez żalu. Stabilność pozwalająca na długotrwałe użytkowanie jest też jednak wielkim problem – tworzywa sztuczne są po prostu zbyt długowieczne.
O ile stosunkowo łatwo, jest wyobrazić sobie różne wielorazowe alternatywy do plastikowych opakowań czy naczyń (choć niekoniecznie zawsze równie wygodnie), tak trudniej wyobrazić sobie powrót do narzędzi wielokrotnego użytku w medycynie.
1% z bioplastiku
Co może zastąpić tradycyjny plastik? Jednym z rozwiązań wydają się być biodegradowalne tworzywa – mają mieć zalety konwencjonalnych tworzyw, a po użyciu zamiast spędzić setki lat na wysypisku czy w oceanie, stosunkowo łatwo znikną.
Brzmi wspaniale, jednak wciąż trochę utopijnie. W 2020 r. bioplastiki stanowiły zaledwie 1% z prawie 370 milionów ton tworzyw produkowanych rocznie. Popyt jednak rośnie, wzrastać mają też światowe zdolności produkcyjne. Przewiduje się, że do 2025 r. produkcja bioplastików wzrośnie prawie o milion ton.
Mylące nazwy
Warto przy tym zdać sobie sprawę, że nazwy biotworzyw okazują się mylące i czasem niesłusznie zamiennie używane.
Według Stowarzyszenia European Bioplastics (EUBP) do biotworzyw (ang. bioplastics) zaliczamy takie produkty, które są otrzymywane na bazie surowców odnawialnych (ang. biobased) lub są biodegradowalne. Mogą też jednocześnie posiadać obie te cechy, choć nie jest to wymagane.
Biotworzywem będzie więc zarówno stosowany do produkcji butelek i niepodlegający biodegradacji PET otrzymany z odnawialnych, roślinnych surowców, jak i biodegradowalny, ale otrzymywany z ropy naftowej PBAT. Uważajmy przy tym zwłaszcza na oznaczenia „degradowalny” lub „oksydegradowalny” – oznacza to po prostu, że materiał rozpadnie się do mikroplastiku, czego nie da się uznać za właściwe rozwiązanie docelowe.
Które biotworzywa są najlepsze?
Najbardziej zrównoważoną grupą tworzyw wydają się być biotworzywa „podwójnie zielone”, czyli jednocześnie wytwarzane z surowców odnawialnych oraz biodegradowalne. Do tej grupy należy przykładowo PLA (polilaktyd), którego globalnie produkuje się najwięcej. Tworzony jest m.in. z kukurydzy, trzciny cukrowej lub buraków cukrowych.
Dlaczego PLA produkuje się najwięcej? Bo w tym przypadku właściwości mechaniczne oraz sposoby przetwórstwa są zbliżone do konwencjonalnych tworzyw sztucznych, a otrzymywanie PLA jest niedrogie. Jego produkcja jest więc opłacalna, a zastosowania szerokie.
Badanych jest wiele materiałów, które mają zastąpić konwencjonalne plastiki. Wciąż nie są one jednak wystarczająco konkurencyjne. Przykładem może być folia z furcelleranu na bazie alg stworzona przez zespół dr hab. inż. Eweliny Jamróz z Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie. Jak mówi w wywiadzie dla MamStartup, zainteresowanie tego typu materiałami na rynku istnieje, ale problemem jest brak maszyn i linii produkcyjnych dostosowanych do masowej produkcji tego typu folii, co zwiększa koszty.
Z kolei jeden z wielkich graczy na rynku chemicznym, grupa Azoty, uruchomił pilotażową linię produkcyjną do wytwarzania granulatu ze skrobi ziemniaczanej. Roczne możliwości: 300 ton granulatu. Czas rozkładu produktu w ziemi: sześć miesięcy.
Biodegradacja
Dlaczego firmy pracują nad nowymi materiałami, skoro mamy już polilaktyd? Bo ma on zasadniczą wadę – potrzebuje odpowiednich warunków do biodegradacji, które są niemożliwe do uzyskania w domowych warunkach kompostowania czy w glebie. Natomiast w wodzie morskiej nie rozkłada się w zasadzie wcale.
Polilaktyd wymaga więc selektywnej zbiórki oraz przemysłowych kompostowni. Gdy producent informuje więc na opakowaniu, że jest ono biodegradowalne, ale nie wskazuje warunków oraz czasu rozkładu, to tak naprawdę nie dostarcza nam odpowiednich informacji, jak z takim opakowaniem postępować.
Dlatego potrzeba lepszych regulacji. I jest nadzieja, że się pojawią. Unia Europejska już w 2018 r. zapowiedziała, że przygotuje spójne przepisy dotyczące definiowania oraz etykietowania biodegradowalnych i kompostowalnych tworzyw sztucznych. Cel? Ukrócenie fałszywych deklaracji ekologiczności ze strony producentów oraz jasne określenie, jak należy postępować z odpadami. Dzięki temu takie tworzywa będą mogły być właściwie zagospodarowane i faktycznie skompostowane.
Warto mieć przy tym na uwadze, że choć marzymy o opakowaniach rozkładających się w ziemi i w wodzie, które znikną bez śladu, gdy przestaną być potrzebne, to pewien ślad zostaje. To chociażby dwutlenek węgla i woda pochodzące z rozkładu tworzywa. Materiały ulegające całkowitej biodegradacji do CO2, wody i humusu mogą jednak przejść proces certyfikacji i otrzymać znak sadzonki (ang. seedling label) potwierdzający ich zdolność do kompostowania.
Ilustracja 2: Znak sadzonki. Źródło: European Bioplastics
Materiały przyszłości
Jakie powinny być zatem materiały przyszłości?
W świetle Dyrektywy Plastikowej najkorzystniej byłoby, gdyby były to tworzywa podwójnie zielone. Aby wygrać konkurencję, muszą mieć odpowiednie właściwości fizykochemiczne i być tanie, co umożliwiłaby dostępność maszyn i instalacji do produkcji. Szanse mają też tworzywa pozwalające na łatwy i tani recykling materiałowy i surowcowy wspierany przez programy rozszerzonej odpowiedzialności producenta.
Trudno przy tym zakładać, że niedługo finalnie pożegnamy konwencjonalny plastik na rzecz biotworzyw. Cieszą się one jednak wysokim poparciem konsumentów, popyt rośnie, a wsparcie Unii Europejskiej daje nadzieję na przyspieszenie zmian. Wzrasta też cena paliw kopalnych służących do produkcji najpopularniejszych tworzyw, więc przechodzenie na alternatywne materiały ze źródeł odnawialnych tym bardziej powinno być naturalnym kierunkiem rozwoju.
By ich użycie miało sens, tworzywa biodegradowalne muszą być przy tym wspierane przez selektywną zbiórkę i odpowiednio zagospodarowywane. Powinna być też przeprowadzona ocena cyklu życia, która określi, kiedy ich zastosowanie jest korzystne – jeśli powstają z surowców roślinnych, potrzebują przecież gruntu i wody do uprawy.
Trzeba też pamiętać, że produkty jednorazowe zawsze mają swoją cenę – czy to w postaci gazów cieplarnianych wyemitowanych przy rozkładzie, czy też energii i surowców zużytych przy transporcie i recyklingu. Najlepiej więc unikać ich używania w miarę możliwości i wymagać od producentów odpowiednich rozwiązań.
Alicja Jankowska
