Биопластик — это пластмасса, изготовленная из возобновляемого биологического материала, обычно растений, био-отходов или микроорганизмов, а не из нефти или природного газа.
Большая часть биопластика экологически дружелюбна по сравнению с пластиком, который сделан на основе ископаемого топлива. Но это не всегда так - многое зависит от того, каким образом производят и утилизируют биопластик.
Индустрия биопластика молода - в 2019 году на ее долю приходился лишь 1% мирового производства пластмасс. Стандартизация источников сырья, типов пластика или маркировки того, что является биоразлагаемым или компостируемым слабо развита. Это часто запутывает потребителей, поскольку не все, что сделано из растительного сырья, получается биоразлагаемым.
Тем не менее растущее осознание опасности чрезмерного использования пластмасс и ужесточение государственного регулирования пластиковых отходов привели к всплеску интереса и инвестиций в биопластик — отрасль, которая, как ожидается, вырастет на 10–14% в ближайшие несколько лет. Возможно, что это частично поможет решить одну из самых серьезных экологических проблем в мире: пластиковое загрязнение окружающей среды.
Угроза пластикового загрязнения
Загрязнение морской среды пластиком — это растущая глобальная проблема. Самым ярким ее примером является Большое тихоокеанское мусорное пятно. По данным EPA (Агентства по защите окружающей среды США), из примерно 36 млн тонн пластика, ежегодно производимого в США, перерабатывается менее 1%. Во всем мире перерабатывается лишь около 9% пластиковых отходов.
Ежегодно в мировой океан сбрасывается около 11 млн тонн пластиковых отходов. Еще больше туда попадает с наземных источников, где пластик медленно распадается на все более мелкие частицы. По некоторым данным в наших океанах плавает до 51 трлн микропластиковых частиц. Ученые считают, что средний взрослый человек проглатывает примерно 883 частицы микропластика каждый день, которые накапливаются в тканях нашего тела. Попадание пластика в организм морских и наземных животных может иметь чрезвычайно неблагоприятные последствия для их здоровья, включая летальный исход.
Каки из чего производится биопластик?
Для производства биопластика из биомассы извлекаются полимеры, которые затем превращаются в пластмассовые изделия. Такой биомассой может служить кукуруза, сахарный тростник, растительные масла и другие источники. Такое сырье называют биомассой первого поколения – продовольственные культуры с высоким содержанием крахмала или сахаров. Чтобы их вырасти нужны земли, которые в противном случае могли бы использоваться для выращивания продуктов питания. Поэтому такой способ часто вызывает споры о том насколько это целесообразно с точки зрения продовольственной безопасности.
Так называемая биомасса второго поколения включает пищевые отходы, отходы сельского хозяйства, промышленности или, например, лесоводства. В этом случае конкуренции с производством продуктов питания нет. К третьему поколению биомассы относятся водоросли, цианобактерии и микроводоросли. Последние можно выращивать в сточных водах, в том числе на муниципальных очистных сооружениях.
Полимеры для биопластика также могут быть изготовлены из повторно используемых или переработанных биопластиков, что делает их частью экономики замкнутого цикла.
Углеродный след биопластика
На долю производства пластмасс из ископаемого топлива приходится 3,4% ежегодных глобальных выбросов парниковых газов. Почти две трети (63%) этих выбросов связаны с добычей сырой нефти, ее переработкой и преобразованием в полимеры еще до того, как эти полимеры попадут на завод по производству пластмасс. Еще 22% выбросов приходится на превращение полимеров в пластиковые товары. 15% выбросов связано с утилизацией пластиковых отходов, поскольку большая их часть сжигается, а не перерабатывается.
Отказ от использования нефти при производстве пластмасс будет иметь большое значение для сокращения углеродного следа отрасли, но только в том случае, если биопластик не будет изготавливаться из источников первого поколения, таких как кукуруза или сахарный тростник. В этом случае снижение выбросов парниковых газов составит только примерно 25%. При переключении производственного процесса на возобновляемые безуглеродные источники энергии и использование «зеленого» транспорта для перевозок будет иметь гораздо больший эффект чем даже переход от ископаемых полимеров к полимерам из биомассы. В этом случае углеродный след пластика можно будет сократить на 62%.
Правда, в отличие от пластика на основе нефтепродуктов, биопластику гораздо легче стать частью экономики замкнутого цикла. Если источником для сырья служат отходы, то его можно считать «углеродно-нейтральным». Таким образом биопластик второго поколения имеет в целом «наименьшее влияние на глобальное потепление».
Биопластики третьего поколения менее изучены. Большинству из них еще предстоит достичь экономической целесообразности и выйти на рынок. Но у них есть еще больший потенциал сократить выбросы углерода. Так, цианобактерии и водоросли поглощают из атмосферы больше CO2, чем они производят в виде биомассы, а это означает, что их использование в качестве сырья для биопластиков является «углеродно-негативным».
Насколько биопластик на самом деле «био».
Одним из ключевых препятствий на пути более широкого использования биопластиков является непонимание потребителями того, что они содержат и каким образом утилизируются. Даже анализ жизненного цикла различных типов биопластиков привел исследователей к выводу, что «невозможно окончательно заявить, что какой-либо тип полимера оказывает наименьшее воздействие на окружающую среду в любой из категорий».
В зависимости от своей молекулярной структуры биопластик может быть биоразлагаемым или нет. В настоящее время примерно 60% биопластиков не являются биоразлагаемыми. Эта путаница привела к критике биопластика со стороны экологических групп, и даже запрету изделий из него в таких городах, как Сан-Франциско. Уровень внедрения биопластиков остается низким из-за отсутствия правильных вариантов их утилизации.
Некоторая неразбериха и критика связаны с тем, что термины «биопластик» и «биоразлагаемый» могут означать много разных вещей. Продукты с пометкой «биопластик», перечисленные в порядке от наименее устойчивого к наиболее экологичному, могут быть любыми из следующих:
- изготовлены на основе нефтепродуктов, но являются биоразлагаемыми;
- изготовлены из растений и возобновляемых источников, но не поддаются биологическому разложению;
- биоразлагаемые, но изготовленные из возобновляемых источников первого поколения, таких как съедобные сельскохозяйственные культуры;
- биоразлагаемы и изготовлены из источников второго или третьего поколения, таких как отходы или микроводоросли.
Без четких определений, потребители бывают не только сбиты с толку, но и могут быть убеждены, что они покупают экологически дружелюбные продукты, которые не являются таковыми на самом деле. Ясность в определениях, такая, например, как существует в стандартах Европейского Союза по экологическому следу продукции, является верным шагом к более широкому внедрению биопластика и меньшему гринвошингу (экологичное позиционирование компании или товара/услуги без достаточных для этого оснований).
В 2020 году в ЕС был принят План действий по экономике замкнутого цикла. В его рамках ЕС призвал усовершенствовать маркировку биопластиков, чтобы она несла четкое сообщение о том, что их био-сырье действительно приносит пользу окружающей среде, а не просто заменяет ископаемые ресурсы, и разъясняла в каком случае «биоразлагаемый» и «компостируемый» означает продукт, который разлагается в течение 12 недель, а не десятилетиями или столетиями.
Будущее биопластика
Производство пластика на основе ископаемых видов топлива привело к серьёзному негативному воздействию на состояние окружающей среды и здоровья человека. Биопластик может стать частью экономики замкнутого цикла и помочь нам в решении одной из самых худших экологических проблем современности. Для этого необходимо предпринять такие меры, как:
- стандартизировать маркировку продукции для автоматической идентификации биоразлагаемых биопластиков и предотвращения введения в заблуждение потребителей.
- увеличить доступность промышленных установок для компостирования.
- создать предприятия по переработке одного сорта отходов для направления туда компостируемых биопластиков.
- повысить осведомленности потребителей о видах биопластика;
- переключить производство с небиоразлагаемых пластиков на биоразлагаемые;
- внедрить нормативные меры, которые бы позволили гарантировать, что производство сырья для биопластика не ставит под угрозу продовольственную безопасность;
- ввести финансовые стимулы для поощрения коммерческой привлекательности биоразлагаемых биопластиков.
По материалам Treehugger
Тимур Идрисов, «Маленькая Земля»
Фото: Тимур Идрисов