L'intellettuale

Può la plastica degradabile risolvere il problema dell'imballaggio eliminabile| Fonte: pexels.com

Lettura della guida

●

○

La plastica «degradabile» si è trasformata in in una nuova tendenza di protezione dell'ambiente. Tuttavia, da produzione e da uso alla separazione ed all'elaborazione, i problemi causati «da degradabile» provengono molto più di quanto risolti. Non solo il costo è alto, ma anche durevole quanto la plastica tradizionale; Dopo essere trasformatsi lo spreco, ancora ha bisogno della raccolta classificata molto dettagliata e dell'ambiente concimante con la composta industriale vero di realizzare «la degradazione». Tuttavia, queste due circostanze sono difficili da fornire nella maggior parte delle aree, in modo da abbiamo ragione da dubitare che dovrebbe uscire del laboratorio ed avanzare verso l'applicazione su grande scala.

Scritto da Yang Jinqi

Redattore in carica: Feng Hao

●il ●● per accogliere favorevolmente 2022 i giochi di olimpiade invernale imminenti di Pechino, Sinopec ha annunciato che il suo petrolio affiliato di Pechino donerà 100000 sacchetti di plastica degradabili alla città di Zhangshanying, in cui l'area della concorrenza di Yanqing dei giochi di olimpiade invernale è individuata, in modo da ridurre l'inquinamento di plastica durante l'operazione dei giochi. Il materiale di questi sacchetti di plastica è PBAT (copolimero dell'adipato del butanodiolo e del tereftalato del butanodiolo), che può essere degradato nell'ambito del concimare con la composta le circostanze. Con il miglioramento di consapevolezza del pubblico di inquinamento di plastica, la plastica degradabile è considerare come la chiave dorata per risolvere l'inquinamento bianco.

Tuttavia, sempre più gli studi cominciano a mettere in discussione l'efficacia della plastica degradabile come soluzione ad inquinamento di plastica. Per esempio, in che circostanze può la cosiddetta plastica degradabile essere degradata? Che impatto ha sul sistema corrente della funzione di trattamento dei rifiuti?

Prima di rispondere a queste domande, potremmo pure dare un'occhiata al concetto, al principio, agli stati ed all'applicazione pratica corrente «di plastica degradabile».

1

Che cosa è plastica degradabile?

Parlare della degradazione senza circostanze è come parlare della tossicità senza dose.

Gli stati della degradabilità comprendono molti aspetti - la temperatura, l'umidità, l'ossigeno, la popolazione microbica, ecc. inoltre, il fattore temporale è cruciali. La plastica basata fossile ordinaria, quali le bottiglie di plastica comuni, può anche essere degradata nell'ambiente naturale dopo 450-500 anni, ma questa è insignificante per la protezione che dell'ambiente stiamo parlando di.

Dal punto di vista della struttura molecolare materiale, il processo di degradazione realmente interferisce con la struttura chimica della plastica generale, cioè, il legame a catena lunga del carbonio di poliestere è decomposto nelle brevi catene e poi nell'anidride carbonica, nell'acqua e nella biomassa, in modo da ritornare sicuro al ciclo materiale della natura.

La maggior parte della plastica comune sul mercato sono plastica non degradabile, quali polipropilene (pp), il tereftalato dell'etilene (ANIMALE DOMESTICO), il cloruro di polivinile (PVC), ecc. Possono essere riciclate, ma se scartato in materiali di riporto, richiede generalmente le centinaia di anni per degradarsi.

Ci sono generalmente due modi di degradazione di plastica, di degradazione photooxidative e della biodegradazione. In considerazione di grande controversia sopra degradazione ossidativa della foto (secondo le indicazioni della tavola qui sotto), questa carta mette a fuoco sulla biodegradazione.

La degradazione ossidativa della foto (osso degradabile) accelera generalmente la frammentazione della plastica basata fossile tradizionale nell'ambito di ossigeno, di luce o di temperatura elevata aggiungendo gli additivi. Sebbene la plastica degradabile ossidativa della foto possa essere spezzettata o persino invisibile all'occhio nudo in alcuni mesi o anni, la plastica spezzettata si trasformerà in gradualmente in micro plastica (particelle solitamente di plastica con la dimensione delle particelle meno di 5mm) nell'ambiente. Attualmente, non c'è prova che la micro plastica può completamente essere degradata in poco tempo. Di conseguenza, la degradazione dell'ossigeno della foto è discutibile e sospettata «di lavare il verde».

Inoltre, la plastica degradabile ossidativa della foto non è durevole in pratica e può nè essere riciclata nè post-utilizzazione concimata con la composta. Al contrario, interferirà con entrambi i metodi di trattamento - ridurre la prestazione della plastica riciclata ed inquinare i prodotti della composta. Le marche importanti intorno al mondo (quale la leva di regolazione, pepsi-cola), ai centri di ricerca ed ai sistemi previdenziali pubblici ora stanno proponendo di vietare la produzione di questa plastica, finché è provato che non possa completamente essere degradata in poco tempo.

La biodegradazione si riferisce alla conversione completa dei materiali nell'anidride carbonica e nell'acqua con azione microbica in un ambiente specifico. I microrganismi che possono convertire le brevi catene del poliestere in anidride carbonica includono i batteri, funghi ed i protozoi e un enzima secernuto da loro possono decomporre i legami del poliestere.

Attualmente, ci sono più di 20 generi di plastica biodegradabile sul mercato. La gente lo confonde spesso con la bio- plastica basata (componenti dalle risorse biologiche rinnovabili). Infatti, la plastica biodegradabile può essere bio- basato o fossile basata (componenti dalle riserve fossili non rinnovabili).

La bio- plastica basata usa spesso la manioca, il mais e la canna da zucchero come materie prime. Dovrebbe essere chiaro che non tutta la bio- plastica basata è biodegradabile. Per esempio, il bio- PE prodotto su vasta scala con la canna da zucchero come materia prima nel Brasile non è biodegradabile. La maggior parte della plastica basata fossile non è biodegradabile. Naturalmente, ci sono eccezioni, quali il polycaprolactone (PCL), il succinato del polibutilene (PBS) ed il copolimero dell'adipato del butilene e del tereftalato del butilene (PBAT).

2

Tre tipi di plastiche biodegradabili che possono essere prodotte su vasta scala

Secondo il rapporto europeo di dati del mercato di bioplastiche, nel 2019, la capacità di produzione totale globale della plastica biodegradabile ha raggiunto 1,17 milioni di tonnellate, rappresentanti 0,3% dell'uscita annuale globale della plastica (360 milioni di tonnellate). Attualmente, ci sono tre tipi principali di produzioni commerciali su grande scala.

Uno è plastica dell'amido ed acido polilattico (PLA) con l'amido della pianta come materie prime [10]. L'amido è rendimento economico e alto e processo semplice. Lo svantaggio è che non è impermeabile e dipende dalle raccolte per uso alimentare come materie prime, occupanti un gran numero di terra coltivata. Attualmente, l'industria inoltre sta studiando l'estrazione delle materie prime da agricolo e da rifiuti industriali (quali le pannocchie e la cellulosa di granturco).

In secondo luogo, i copolyesters acidi bibasici del diolo (PBS, PBSA, PBAT, qui di seguito citati come plastica di PBS) con i sottoprodotti del petrolio o le materie prime biologiche e la capacità di produzione di tale plastica inoltre sta aumentando ogni anno.

Il terzo è esteri acidi polyhydroxyfatty (PHA), che sono sintetizzati dai microrganismi con gli zuccheri o gli oli come materie prime durante la fermentazione. Attualmente, la capacità di produzione è ancora piccola, soltanto 25000 tonnellate nel mondo. Tuttavia, perché è simile al PLA ed ha il potenziale di usare i sottoprodotti agricoli ed altri rifiuti organici come materie prime, la prospettiva del PHA molto sta promettendo.

Attualmente, il prezzo della plastica biodegradabile è generalmente superiore a quello della plastica tradizionale, ma con l'effetto scala portato dall'aumento di capacità di produzione e dall'impatto delle fluttuazioni dei prezzi dell'olio sulla plastica tradizionale, il prezzo della plastica biodegradabile sta diventando sempre più competitivo nel mercato.

Jia Xinnan, un dottore in ecologia marina polare all'università di Tasmania in Australia, ha detto ad intellettuali che la forma più comune di plastica degradabile in Cina è film, dominato particolarmente dalla prova e dalla promozione del film plastico degradabile. Nelle aree urbane, è la più ampiamente usata nell'imballaggio per alimenti dei supermercati, del sacchetto della spesa e.

3

Plastica degradabile, è realmente facile da degradarsi?

Se lo spreco di plastica non può efficacemente essere raccolto e sparso nell'ambiente naturale, causerà gli effetti negativi estremamente seri. I metodi di trattamento comuni di spreco di plastica raccolto comprendono il materiale di riporto, l'incenerimento, il riciclaggio e la degradazione.

Materiale di riporto

Il materiale di riporto è il meno metodo di trattamento ideale, che non solo inquina l'ambiente e minaccia la salute pubblica, ma inoltre libera il metano insieme ad altri rifiuti organici dopo che la plastica biodegradabile è trasferita in una discarica. Il contributo della stessa quantità di metano all'effetto serra è 25 volte che dell'anidride carbonica, esacerbanti mutamento climatico. dovuto la mancanza di temperatura, di umidità e di altre circostanze richieste per degradazione di plastica, non c'è virtualmente differenza «nella degradabilità» fra la plastica biodegradabile e la plastica non degradabile in materiali di riporto.

Wang Jun, vice presidente tecnico del ramo di riciclaggio di plastica dell'associazione della resina sintetica della Cina, ha detto gli intellettuali, «anche se è presupposto che la plastica degradabile abbia bisogno soltanto di 20 anni di degradarsi in natura, che è molto più breve della plastica non degradabile, tuttavia, durante i 20 anni quando completamente non sono state degradate, il danno all'ecologia naturale e la biologia è non differente dall'altra plastica.»

Ustione

L'incenerimento per la produzione di energia o il riscaldamento è migliore del materiale di riporto, considerante particolarmente che il potere calorifico della plastica basata fossile sia superiore a quello di carbone. Se soltanto dal punto di vista di utilizzazione di energia, masterizzare la plastica usata è più efficiente del masterizzando altre fonti di energia non rinnovabili (carbone, olio e gas naturale).

Tuttavia, il gruppo di ricerca dell'università di Tongji ha trovato la micro plastica difficile nelle scorie dell'inceneritore]. La ricerca ha stimato che 360000 ~ 102000 micro particelle di plastica potrebbero essere prodotte per tonnellata di spreco messa nell'inceneritore. Cioè neppure l'incenerimento non può risolvere una volta per tutte il problema di inquinamento di plastica. Inoltre, dal punto di vista delle risorse, l'incenerimento di plastica è inoltre molto dispendioso. Entrambe la plastica non degradabile e la plastica degradabile sono costrette per accorciare il loro tempo di impiego. Rispetto a trasformarsi la plastica riciclata con il collegamento di riciclaggio ha citato sotto, essi perdono la possibilità del riciclaggio.

Recupero

Rispetto al trattamento semplice e grezzo delle risorse da incenerimento, riciclare è una soluzione ampiamente sostenuta per spreco di plastica. La plastica non degradabile basata fossile (quale l'ANIMALE DOMESTICO) può essere riciclata su vasta scala ed essere messa nella produzione della plastica o dei prodotti tessili. Chang Xinjie, vice presidente dell'affare circolare dell'economia del gruppo del taolang, una separazione basata norvegese e riciclare del fornitore della soluzione, ha detto gli intellettuali, «il riciclaggio della bottiglia dell'ANIMALE DOMESTICO si è trasformato in in una larga scala in Cina. Secondo la stima di Tao Lang, il tasso della raccolta ha raggiunto 85%; attualmente, la plastica degradabile pricipalmente è sostituita dai materiali negli scenari di una volta dell'applicazione, senza considerazione della raccolta e del riciclaggio di post-uso, in modo da non sono necessariamente migliori della plastica riciclabile tradizionale.»

Chang Xinjie ha presentato che attualmente, l'attrezzatura di separazione ottica di molte società di postelaborazione può identificare i materiali biodegradabili quali PBAT ed il PLA dai pp e dal PE. Tuttavia, il problema è che molti prodotti non sono singoli materiali. I produttori differenti possono mescolare i materiali differenti quali il PLA, PBAT ed amido nei loro prodotti e la proporzione è differente. L'attrezzatura corrente non può essere l'identificazione mirata a, che porta più difficoltà alla separazione successiva.

Chang Xinjie ha detto: «attualmente, la quantità di plastica degradabile che fornisce il sistema di riciclaggio in Cina è piccola, ma se la plastica degradabile è in futuro ampiamente usata e le norme a fine frontale del prodotto e la classificazione residua non è rigorosa ed abbastanza benissimo, quindi la plastica degradabile è probabile mescolarsi con la plastica riciclata e perfino interrompere l'intero processo di riciclaggio.»

Secondo il simile principio, l'imballaggio per alimenti di studio complessivo (quale la tazza di carta eliminabile) è composto di materiali compositi. C'è uno strato del film plastico per la prova di olio ed impermeabile. Se non può essere separato efficacemente, la carta inoltre colpirà il riciclaggio di plastica.

In pratica, la post-utilizzazione biodegradabile della plastica deve entrare nei canali sostenenti di degradazione per avere l'opportunità di completare la loro missione di degradazione. Tuttavia, Chang Xinjie ha rivelato che attualmente, ci sono ancora poche tali facilità sostenenti in Cina.

4

La plastica degradabile attualmente non può formare un ciclo chiuso materiale

Wang Jun crede che la plastica biodegradabile sia molto acerba, o uno pseudo concetto per lo più.

La ragione è che il concetto «di degradazione» nella mente della gente viene dall'osservazione della natura. Per esempio, gli organismi quale legno possono completamente essere degradati dai microrganismi naturalmente attuali per trasformarsi nella nutrizione di altri organismi e per formare un ciclo chiuso materiale. Attualmente, è polimeri artificiali «biodegradabili» quale la plastica è polimeri del poliestere, che hanno bisogno dei termini specifici di idrolisi per il primo punto di degradazione chimica prima che possano digerirsi dai microrganismi.

«Questo è differente da degradazione naturale. Prima che la natura evolva i microrganismi con la plastica sintetica come la fonte diretta dell'alimento, la plastica sintetica ha preso la strada a circuito chiuso naturale, cioè, gettare la plastica alla natura per degradazione ed assorbimento non è un approccio responsabile all'ambiente,» Wang Jun ha detto.

La plastica degradabile ha studiato in laboratorio può godere della temperatura appropriata, dell'umidità e della popolazione microbica ricca per aiutare il processo di degradazione. Tuttavia, per uscire del laboratorio, la plastica degradabile affronta reale «un passo di montagna» -- classificazione, raccolta e trattamento -- tutto il collegato ed indispensabile.

Attualmente, il sistema di classificazione dell'immondizia in città domestiche non può realizzare lo stoccaggio ed il trasporto separati della plastica degradabile. Se tutti i tipi di plastica entra nell'impianto di incenerimento dallo stesso modo, i consumatori perderanno il significato di protezione dell'ambiente pagando i prezzi elevati la plastica biodegradabile.

Per dirla in altro modo, supponendo che il sistema residuo della separazione è implementato rigorosamente, le facilità posteriori di degradazione inoltre devono riempire gli stati della biodegradazione (ossigeno è richiesto generalmente per degradazione efficiente, una temperatura elevata di ℃ 50 e un'umidità di 55%). Attualmente, la maggior parte delle facilità domestiche di digestione anaerobica per lo spreco della cucina non possono efficacemente soddisfare le esigenze della biodegradazione, quale mancanza di ossigeno.

Il compostaggio è il modo più comune di degradazione.

Per concludere, il poliestere può essere trasformato nell'anidride carbonica, l'acqua, sali minerali e biomassa con il processo biologico e non le sostanze tossiche all'ambiente naturale (acqua, suolo) o animali e piante saranno prodotte. Secondo la norma di UE, nello stato del compostaggio industriale, i materiali concimabili devono completamente essere decomposti dai microrganismi naturalmente attuali e riempire quattro stati: (1) gli ingredienti devono contenere la materia organica più di di 50% ed il contenuto dei metalli pesanti non supera la norma; (2) nell'ambito del concimare con la composta le circostanze, 90% dei materiali devono completamente essere degradati entro sei mesi; (3) nell'ambito del concimare con la composta le circostanze, deve essere spezzettato ad una dimensione indistinguibile all'occhio nudo in 12 settimane. (4) prodotti della composta sono inoffensivi alla crescita di pianta e germinazione (e lombrici).

Attualmente, è difficile da verificare l'autenticità di cosiddetti prodotti concimabili ed il sistema standard globale di compostaggio di industriale è molto che l'uscita di tale plastica. Questi pacchetti «verdi» con le etichette degradabili ancora sfoceranno nell'ambiente naturale, quali l'acqua o il suolo.

Wang Jun crede che «la plastica degradabile sia più facile da spezzettare che la plastica ordinaria. Se entra nell'ambiente su vasta scala, è quasi impossible da essere raccolto ancora ed il problema di inquinamento di plastica sarà più serio. «Anche se il problema del trattamento posteriore temporaneamente è trascurato, la plastica degradabile presenta le limitazioni nella fase di uso. Wang Jun ha spiegato che l'immaturità della plastica degradabile rispetto ai materiali degradabili naturali è che la degradazione dei materiali naturali ha un meccanismo «del commutatore». «Per esempio, le foglie non si degradano quando sono sugli alberi e la degradazione accade solo dopo che cadono, cioè, dopo l'estremità del ciclo di vita.» crede che la plastica «biodegradabile» non abbia questo meccanismo ed affronta «un uso» e «la plastica degradabile non è durevole quanto la plastica non degradabile tradizionale, né degradabile quanto tutti i materiali naturali,» Wang Jun ha detto.

Gli esseri umani hanno vissuto sulla terra per milioni di anni e l'uso e la divulgazione della plastica ha avuto luogo soltanto nel secolo scorso. Prima che la plastica sia usata su vasta scala, la relazione fra la gente e l'imballaggio del prodotto non era la stessa di ora. L'alimento con breve durata di prodotto in magazzino è stato venduto spesso all'ingrosso vicino all'origine; la gente ha preso i loro propri vasi dell'olio e borse del riso ai depositi dell'olio e del grano per comprare le razioni; il tè ed i biscotti squisiti con durata di prodotto in magazzino più lunga sono stati imballati in contenitori squisiti di metallo, la maggior parte di quale sono stati lasciati dal proprietario altri usi.

La plastica indubbiamente ci ha portato molta convenienza, ma non tutto l'imballaggio di plastica è necessario.

«La plastica è il prodotto degli esseri umani. Non dovremmo contare sulla natura per risolvere i problemi causati dagli esseri umani. Poiché rendiamo di plastica, dovremmo provare il nostro meglio per farlo formare un ciclo chiuso ed il soggiorno nel ciclo del sistema umano, piuttosto del ciclo del sistema naturale,» Wang Jun ha detto.

5

La politica sta cambiando

Con le sfide aumentanti della plastica degradabile in pratica, la Commissione di riforma e l'8 settembre 2021, di sviluppo nazionale ed il Ministero dell'ambiente ecologico ha pubblicato il piano d'azione per lotta contro l'inquinamento di plastica nel quattordicesimo piano quinquennale («il piano») - per migliorare l'intero sistema di controllo a catena di inquinamento di plastica, promuovere la riduzione di produzione di plastica e l'uso alla fonte e promuovono i sostituti di plastica scientifico e costantemente.

«Nello schema», è proposto completamente per considerare la risorsa e l'impatto ambientale dei prodotti di plastica degradabili nel ciclo di intera vita, per studiare il meccanismo e l'impatto dei tipi differenti di plastiche degradabili e per valutare scientifico la loro sicurezza e controllabilità ambientali.

Wang Wang, vice presidente esecutivo del ramo di riciclaggio di plastica e del ramo riciclato dell'ANIMALE DOMESTICO dell'associazione della resina sintetica della Cina, ha analizzato gli intellettuali ed ha detto che questo «schema» mostra che del livello di politica verso la plastica degradabile, cioè, l'impatto ambientale del ciclo di vita completa, meccanismo di degradazione e la controllabilità della sicurezza della plastica degradabile non è chiara e c'è lo sviluppo disordinato e la capacità cieca di espansione della produzione, che dovrebbero essere corretti.

Per esempio, è proposto «nel piano» che l'industria delle materie plastiche degradabile dovrebbe sviluppare in una disposizione ordinata e razionale, i suoi campi dell'applicazione deve essere standardizzato e gli stati ed i metodi di smaltimento di degradazione inoltre devono essere chiari. Il segnale della politica può essere capito come: «non è adatto a promozione su grande scala e l'applicazione della plastica degradabile attualmente», Wang Wang ha concluso.