Βιοδιασπώμενα πλαστικά VS ανακυκλωμένα πλαστικά

Βιοδιασπώμενα πλαστικά VS ανακυκλωμένα πλαστικά
Το πλαστικό είναι ένα από τα πιο σημαντικά βασικά υλικά στη σύγχρονη βιομηχανία. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του Our World in Data, από το 1950 έως το 2015, οι άνθρωποι παρήγαγαν συνολικά 5,8 δισεκατομμύρια τόνους απορριμμάτων πλαστικού, εκ των οποίων περισσότερο από το 98% υγειονομήθηκαν, εγκαταλείφθηκαν ή αποτεφρώθηκαν. Μόνο λίγα έως 2% ανακυκλώνονται.

Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία του περιοδικού Science, λόγω του ρόλου της στην παγκόσμια αγορά ως παγκόσμιας παραγωγικής βάσης, η Κίνα κατέχει την πρώτη θέση στον κόσμο σε ποσότητα απορριμμάτων πλαστικών, αντιπροσωπεύοντας το 28%. Αυτά τα απόβλητα πλαστικών όχι μόνο μολύνουν το περιβάλλον και θέτουν σε κίνδυνο την υγεία, αλλά καταλαμβάνουν επίσης πολύτιμους πόρους γης. Ως εκ τούτου, η χώρα μας έχει αρχίσει να δίνει μεγάλη σημασία στον έλεγχο της λευκής ρύπανσης.

Στα 150 χρόνια μετά την εφεύρεση του πλαστικού, τρεις μεγάλης κλίμακας πλαστικοί σκουπιδότοποι σχηματίστηκαν στον Ειρηνικό Ωκεανό λόγω της δράσης των ωκεάνιων ρευμάτων.

Μόνο το 1,2% της παγκόσμιας παραγωγής πλαστικών 65 ετών έχει ανακυκλωθεί, και το μεγαλύτερο μέρος του υπόλοιπου είναι θαμμένο κάτω από τα ανθρώπινα πόδια, περιμένοντας 600 χρόνια να υποβαθμιστεί.

Σύμφωνα με τα στατιστικά στοιχεία της IHS, το παγκόσμιο πεδίο εφαρμογής πλαστικών το 2018 αφορούσε κυρίως τον τομέα της συσκευασίας, αντιπροσωπεύοντας το 40% της αγοράς. Η παγκόσμια πλαστική ρύπανση προήλθε κυρίως από τον τομέα της συσκευασίας, με ποσοστό 59%. Το πλαστικό συσκευασίας δεν είναι μόνο η κύρια πηγή λευκής ρύπανσης, αλλά έχει επίσης τα χαρακτηριστικά μιας χρήσης (αν ανακυκλώνεται, ο αριθμός των κύκλων είναι μεγάλος), είναι δύσκολο να ανακυκλωθεί (τα κανάλια χρήσης και εγκατάλειψης είναι διάσπαρτα), χαμηλές απαιτήσεις απόδοσης και απαιτήσεις υψηλής περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες.

Τα βιοδιασπώμενα πλαστικά και τα ανακυκλωμένα πλαστικά είναι δύο πιθανές επιλογές για την επίλυση του προβλήματος της λευκής ρύπανσης.
Βιοδιασπώμενο πλαστικό

Τα βιοαποδομήσιμα πλαστικά αναφέρονται σε πλαστικά των οποίων τα προϊόντα μπορούν να πληρούν τις απαιτήσεις απόδοσης για χρήση, παραμένουν αμετάβλητα κατά την περίοδο αποθήκευσης και μπορούν να αποικοδομηθούν σε περιβαλλοντικά αβλαβείς ουσίες υπό φυσικές περιβαλλοντικές συνθήκες μετά τη χρήση.

0 1 Διαδικασία αποδόμησης αποικοδομήσιμων πλαστικών

0 2Ταξινόμηση αποικοδομήσιμων πλαστικών

Τα βιοαποδομήσιμα πλαστικά μπορούν να ταξινομηθούν με διαφορετικές μεθόδους αποικοδόμησης ή πρώτες ύλες.

Σύμφωνα με την ταξινόμηση των μεθόδων αποδόμησης, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά μπορούν να χωριστούν σε τέσσερις κατηγορίες: βιοαποδομήσιμα πλαστικά, φωτοδιασπώμενα πλαστικά, φωτογραφικά και βιοαποδομήσιμα πλαστικά και πλαστικά που διασπώνται στο νερό.

Επί του παρόντος, η τεχνολογία των φωτοδιασπώμενων πλαστικών και των φωτο- και βιοαποικοδομήσιμων πλαστικών δεν είναι ακόμη ώριμη και υπάρχουν λίγα προϊόντα στην αγορά. Επομένως, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά που αναφέρονται παρακάτω είναι όλα βιοαποδομήσιμα πλαστικά και πλαστικά που αποικοδομούνται στο νερό.

Σύμφωνα με την ταξινόμηση των πρώτων υλών, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά μπορούν να χωριστούν σε βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά με βάση το πετρέλαιο και αποικοδομήσιμα πλαστικά με βάση το πετρέλαιο.
Τα βιοαποδομήσιμα πλαστικά είναι πλαστικά που παράγονται από βιομάζα, η οποία μπορεί να μειώσει την κατανάλωση παραδοσιακών πηγών ενέργειας όπως το πετρέλαιο. Περιλαμβάνουν κυρίως PLA (πολυγαλακτικό οξύ), PHA (πολυϋδροξυαλκανοϊκό), PGA (πολυγλουταμικό οξύ) κ.λπ.

Τα αποικοδομήσιμα πλαστικά με βάση το πετρέλαιο είναι πλαστικά που παράγονται με πρώτες ύλες την ορυκτή ενέργεια, που περιλαμβάνει κυρίως PBS (ηλεκτρικό πολυβουτυλένιο), PBAT (αδιπικό πολυβουτυλένιο/τερεφθαλικό), εστέρα PCL (πολυκαπρολακτόνη) κ.λπ.

0 3 Πλεονεκτήματα των αποικοδομήσιμων πλαστικών

Τα βιοδιασπώμενα πλαστικά έχουν τα πλεονεκτήματά τους στην απόδοση, την πρακτικότητα, την ικανότητα αποικοδόμησης και την ασφάλεια.

Όσον αφορά την απόδοση, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά μπορούν να φτάσουν ή να υπερβούν την απόδοση των παραδοσιακών πλαστικών σε ορισμένες συγκεκριμένες περιοχές.

Όσον αφορά την πρακτικότητα, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά έχουν παρόμοια απόδοση εφαρμογής και υγιεινή απόδοση με παρόμοια παραδοσιακά πλαστικά.

Όσον αφορά τη δυνατότητα αποικοδόμησης, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά μπορούν να αποικοδομηθούν γρήγορα στο φυσικό περιβάλλον (συγκεκριμένοι μικροοργανισμοί, θερμοκρασία, υγρασία) μετά τη χρήση και να γίνουν θραύσματα ή μη τοξικά αέρια που χρησιμοποιούνται εύκολα από το περιβάλλον, μειώνοντας τις επιπτώσεις στο περιβάλλον.

Όσον αφορά την ασφάλεια, οι ουσίες που παράγονται ή παραμένουν κατά τη διαδικασία αποδόμησης των αποικοδομήσιμων πλαστικών είναι αβλαβείς για το περιβάλλον και δεν θα επηρεάσουν την επιβίωση των ανθρώπων και άλλων οργανισμών.

Το μεγαλύτερο εμπόδιο για την αντικατάσταση των παραδοσιακών πλαστικών επί του παρόντος είναι ότι το κόστος παραγωγής των αποικοδομήσιμων πλαστικών είναι υψηλότερο από αυτό των παρόμοιων παραδοσιακών πλαστικών ή των ανακυκλωμένων πλαστικών.

Επομένως, σε εφαρμογές όπως οι συσκευασίες και τα αγροτικά φιλμ που είναι βραχύβια, δύσκολα ανακυκλώνονται και διαχωριστούν, έχουν χαμηλές απαιτήσεις απόδοσης και υψηλές απαιτήσεις περιεκτικότητας σε ακαθαρσίες, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά έχουν περισσότερα πλεονεκτήματα ως εναλλακτικές λύσεις.

ανακυκλωμένο πλαστικό
Τα ανακυκλωμένα πλαστικά αναφέρονται σε πλαστικές πρώτες ύλες που λαμβάνονται από την επεξεργασία απορριμμάτων πλαστικών μέσω φυσικών ή χημικών μεθόδων όπως η προεπεξεργασία, η κοκκοποίηση τήγματος και η τροποποίηση.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα των ανακυκλωμένων πλαστικών είναι ότι είναι φθηνότερα από τα νέα υλικά και τα διασπώμενα πλαστικά. Σύμφωνα με διαφορετικές ανάγκες απόδοσης, μόνο ορισμένες ιδιότητες των πλαστικών μπορούν να υποστούν επεξεργασία και να κατασκευαστούν αντίστοιχα προϊόντα.

Όταν ο αριθμός των κύκλων δεν είναι πάρα πολλοί, τα ανακυκλωμένα πλαστικά μπορούν να διατηρήσουν παρόμοιες ιδιότητες με τα παραδοσιακά πλαστικά ή μπορούν να διατηρήσουν σταθερές ιδιότητες αναμειγνύοντας ανακυκλωμένα υλικά με νέα υλικά. Ωστόσο, μετά από πολλαπλούς κύκλους, η απόδοση των ανακυκλωμένων πλαστικών μειώνεται πολύ ή καθίσταται άχρηστη.
Επιπλέον, είναι δύσκολο για τα ανακυκλωμένα πλαστικά να διατηρήσουν καλές επιδόσεις υγιεινής διασφαλίζοντας παράλληλα οικονομία. Επομένως, τα ανακυκλωμένα πλαστικά είναι κατάλληλα για περιοχές όπου ο αριθμός των κύκλων είναι μικρός και οι απαιτήσεις για υγιεινή απόδοση δεν είναι υψηλές.

0 1

Διαδικασία παραγωγής ανακυκλωμένου πλαστικού

0 2 Αλλαγές απόδοσης κοινών πλαστικών μετά την ανακύκλωση
Παρατηρήσεις: Δείκτης τήξης, ρευστότητα πλαστικών υλικών κατά την επεξεργασία. ειδικό ιξώδες, το στατικό ιξώδες του υγρού ανά μονάδα όγκου

Σε σύγκριση
Βιοδιασπώμενο πλαστικό
VS ανακυκλωμένο πλαστικό

1 Συγκριτικά, τα αποικοδομήσιμα πλαστικά, λόγω της πιο σταθερής τους απόδοσης και του χαμηλότερου κόστους ανακύκλωσης, έχουν περισσότερα εναλλακτικά πλεονεκτήματα σε εφαρμογές όπως οι συσκευασίες και οι αγροτικές μεμβράνες που είναι βραχύβια και δύσκολα ανακυκλώνονται και διαχωριστούν. ενώ τα ανακυκλωμένα πλαστικά έχουν χαμηλότερο κόστος ανακύκλωσης. Η τιμή και το κόστος παραγωγής είναι πιο συμφέρουσες σε σενάρια εφαρμογής όπως καθημερινά σκεύη, δομικά υλικά και ηλεκτρικές συσκευές που έχουν μεγάλο χρόνο χρήσης και είναι εύκολο να ταξινομηθούν και να ανακυκλωθούν. Τα δύο αλληλοσυμπληρώνονται.

2

Η λευκή ρύπανση προέρχεται κυρίως από τον τομέα της συσκευασίας και τα αποικοδομήσιμα πλαστικά έχουν μεγαλύτερο περιθώριο παιχνιδιού. Με την προώθηση της πολιτικής και τη μείωση του κόστους, η μελλοντική αγορά αποικοδομήσιμων πλαστικών έχει ευρείες προοπτικές.

Στον τομέα της συσκευασίας πραγματοποιείται η αντικατάσταση των αποικοδομήσιμων πλαστικών. Τα πεδία εφαρμογής των πλαστικών είναι πολύ μεγάλα και διαφορετικά πεδία έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για πλαστικά.
Οι απαιτήσεις για τα πλαστικά σε αυτοκίνητα, οικιακές συσκευές και άλλους τομείς είναι ότι είναι ανθεκτικά και εύκολο να διαχωριστούν και η ποσότητα του απλού πλαστικού είναι μεγάλη, επομένως η κατάσταση των παραδοσιακών πλαστικών είναι σχετικά σταθερή. Στους τομείς συσκευασίας, όπως πλαστικές σακούλες, κουτιά μεσημεριανού γεύματος, μεμβράνες σάπια φύλλα και ταχεία παράδοση, λόγω της χαμηλής κατανάλωσης πλαστικών μονομερών, είναι επιρρεπείς σε μόλυνση και είναι δύσκολο να διαχωριστούν αποτελεσματικά. Αυτό καθιστά τα αποικοδομήσιμα πλαστικά πιο πιθανό να γίνουν υποκατάστατο των παραδοσιακών πλαστικών σε αυτούς τους τομείς. Αυτό επαληθεύεται και από τη δομή της παγκόσμιας ζήτησης για αποικοδομήσιμα πλαστικά το 2019. Η ζήτηση για αποικοδομήσιμα πλαστικά συγκεντρώνεται κυρίως στον τομέα της συσκευασίας, με τις εύκαμπτες και άκαμπτες συσκευασίες να αντιστοιχούν στο 53% συνολικά.

Τα βιοδιασπώμενα πλαστικά στη Δυτική Ευρώπη και τη Βόρεια Αμερική αναπτύχθηκαν νωρίτερα και έχουν αρχίσει να διαμορφώνονται. Οι περιοχές εφαρμογής τους συγκεντρώνονται στη βιομηχανία συσκευασίας. Το 2017, οι σακούλες για ψώνια και οι σακούλες παραγωγής αντιπροσώπευαν το μεγαλύτερο μερίδιο (29%) της συνολικής κατανάλωσης αποικοδομήσιμων πλαστικών στη Δυτική Ευρώπη. Το 2017, οι συσκευασίες τροφίμων, τα κουτιά μεσημεριανού γεύματος και τα επιτραπέζια σκεύη αντιπροσώπευαν το μεγαλύτερο μερίδιο (53%) της συνολικής κατανάλωσης αποικοδομήσιμων πλαστικών στη Βόρεια Αμερική. )

Περίληψη: Τα βιοδιασπώμενα πλαστικά είναι μια πιο αποτελεσματική λύση για τη λευκή ρύπανση από την ανακύκλωση πλαστικών.

Το 59% της λευκής ρύπανσης προέρχεται από συσκευασίες και πλαστικά προϊόντα αγροτικών φιλμ. Ωστόσο, τα πλαστικά για αυτό το είδος χρήσης είναι μιας χρήσης και είναι δύσκολο να ανακυκλωθούν, γεγονός που τα καθιστά ακατάλληλα για ανακύκλωση πλαστικών. Μόνο τα διασπώμενα πλαστικά μπορούν να λύσουν θεμελιωδώς το πρόβλημα της λευκής ρύπανσης.

Για τα εφαρμοστέα πεδία των αποικοδομήσιμων πλαστικών, η απόδοση δεν είναι το σημείο συμφόρησης και το κόστος είναι ο κύριος παράγοντας που περιορίζει την αγορά αντικατάστασης των παραδοσιακών πλαστικών από αποικοδομήσιμα πλαστικά.