Cum Funcționează Aditivii De Biodegradare

{h1}

Aditivii de biodegradare pot ajuta la descompunerea plasticului mai rapid. Aflați cum funcționează aditivii de biodegradare.

Mii de ani de acum, este foarte posibil ca viitoarele civilizații să fie săpate prin rămășițele noastre. Poate că vor descoperi zgârie-nori zdrobiti. Ne vor descoperi oasele care se sfărâmă. Și aproape sigur, vor aduce la lumină cantități interminabile de materiale plastice îngropate, de la unelte la jucării. "O, uite, se pare că este vorba despre sablul ușor crud al lumii purtat de marele Lord Vader!"

Trăim în epoca plasticului, în care mulți dintre noi nu putem merge mai mult de un minut sau două fără să atingem un produs fabricat cel puțin parțial din acest material maleabil, puternic și durabil. Și este ultima trăsătură care are în vedere atât de multe persoane care vizează resursele și mediul înconjurător.

Materialele plastice au putere, nu se degradează prea mult în mediile naturale sau în depozitele de deșeuri. Reciclarea este o opțiune excelentă pentru reutilizarea unor tipuri de materiale plastice, iar mai mulți oameni devin mai reciclați. Totuși, numai în Statele Unite, doar aproximativ 7 la sută din totalul produselor plastice utilizate sunt reciclate; și 28 de milioane de tone (da, tone) sunt introduse în depozitele de deșeuri în fiecare an [sursa: EcoLogic].

Pentru a vă asigura că materialele plastice nu devin poluanți permanenți, unele tehnologii noi de plastic includ aditivi biodegradabili în chimia lor. Acești aditivi sunt concepuți pentru a permite materialelor plastice să se descompună în mod natural, indiferent dacă se află într-un depozit de gunoi sau plantat pe marginea drumului de către o gunoi.

Pe măsură ce se degradează, astfel de materiale plastice se descompun în dioxid de carbon, humus sau biomasă (o materie organică de bază similară cu solul) și gaz metan. Aceasta este o îmbunătățire mare față de detergentul și sticlele de sodă aproape indestructibile, care ar putea anunța prezența lor în viitorii arheologi.

Dar înainte ca aditivii biodegradabili să se poată extinde în majoritatea produselor, trebuie depus o mulțime de muncă în ceea ce privește reglementările guvernamentale, standardele de reciclare și relațiile publice cu consumatorii.

Pe pagina următoare, ne murdărim mâinile cu o degradare delicioasă - și ne adâncim în ceea ce face biodegradarea atât de rece.

Micul Apetit pentru Distrugere

Lumea din jurul nostru este plină de microorganisme, care sunt, de asemenea, numite microbi. Microbii pot fi invizibili pentru ochiul liber, dar apetitul lor este evident, deoarece inițiază și accelerează descompunerea tuturor tipurilor de materie organică, de la ziare, la excremente de animale, la cruste de pizza și multe altele.

Există multe tipuri de microbi care lucrează magia descompunerii. Acestea includ bacterii, ciuperci, protozoare, alge, actinomicete și altele. Diferite tipuri de microbi își lucrează magia în moduri diferite și digeră diferite materiale, dar toate contribuie la descompunerea materiei organice, care poate fi numită și biodegradare.

Factorii de mediu joacă un rol vital în orice proces de descompunere. Prezența apei, luminii, căldurii, oxigenului și a altor variabile afectează modul în care interacționează microbii și sursele lor de energie (vezi: hrana).

Nivelurile de oxigen afectează în special degradarea. Grămada de compost din curtea dvs. este un exemplu de aerob mediu, ceea ce înseamnă că oxigenul este prezent. Un depozit monstruos, pe de altă parte, este un anaerob mediu sau unul care lipsește în mare măsură expunerea la oxigen.

Într-un cadru aerob, microbii folosesc acizi și enzime pentru a converti moleculele mari ale unui material și în compuși mai mici și mai mici. După ce moleculele ajung la dimensiuni mai mici, microbii pot absorbi materialul și îl pot folosi pentru energie.

Același proces are loc în condiții anaerobe, dar cu produse secundare deosebit de diferite - microbii produc mult metan și dioxid de carbon. Depozitele cu echipamente de recuperare a metanului pot capta gazul și îl pot vinde companiilor locale de energie; alții pur și simplu ard gazul, astfel încât acesta să nu contribuie la emisiile de gaze cu efect de seră.

Apa este chiar mai importantă decât aerul. Fără apă, viața pe Pământ nu ar exista așa cum o știm. Același concept se aplică și în depozitele de deșeuri. Depozitele cu un nivel mai ridicat de umiditate prezintă o biodegradare mult mai rapidă, în timp ce cele din regiunile mai uscate nu sunt aproape la fel de active din punct de vedere biologic.

Cu toate acestea, chiar și atunci când apa este abundentă, materialele plastice convenționale impermeabile sunt precum kriptonita ca ka-pow microbiană. Materialele plastice tind să reziste și să devieze aproape toate încercările naturii de a le deconstrui. Continuați să citiți și veți vedea de ce materialele plastice sunt atât de încăpățânate și greu de despărțit.

Numere de plastic la Ponder

Americanii aruncă 2,5 milioane de sticle de plastic pe oră. În 2007, mai mult de 325 de milioane de kilograme de containere din plastic cu gură largă au fost recuperate pentru reciclare. Reciclarea a 1 tonă de plastic economisește 7,4 metri cubi de spațiu de depozit.

Alte materiale din lume

Plasticul se bazează în cele din urmă pe petrol, care este el însuși rezultatul materiei organice degradate. Deci, microbii ar trebui să aibă o sărbătoare adevărată sub formă de materiale plastice, nu?

Nu. În general, microbii își ridică nasul la plastic.

Asta pentru că în timpul procesului de fabricație, petrolul suferă modificări la nivel molecular, trecând de la monomeri simpli (unități chimice unice) la polimeri, care sunt unități mult mai mari, mai complexe conectate prin legături chimice puternice. Sunt impermeabile și etanșe și, ca atare, sunt splendide pentru confecționarea, protejarea, transportul și păstrarea unor produse umane nespuse.

Aceste tipuri de polimeri gigantici nu sunt creați de Mama Natură. Sunt rezultatul realizărilor chimice ale omenirii. Polimerii vin în numeroase varietăți notate prin acronime ezoterice care răspund de nefirescul lor: PE (polietilenă), PP (polipropilenă) și PS (polistiren) sunt doar câteva.

Pentru lumea naturală, materialele plastice sunt un spectacol ciudat chimic. Microbii nu sunt echipați biologic pentru a-i ataca și a-i descompune modul în care fac material organic.

Drept urmare, s-ar putea să dureze sute de ani sau mai mulți pentru ca microbii să facă vreun avans pe acea vârf de plastic pe care ai aruncat-o în timpul picnicului în parc. Nu știm, de fapt, cât de mult poate dura această ustensilă - poate pentru totdeauna.

Totuși, probabil că ați văzut plastic pe o plajă sau un câmp care arată fragil sau dărâmat. Nu este din cauza biodegradării. În schimb, lumina ultravioletă și oxigenul sunt cele care provoacă această distrugere extrem de lentă, care duce adesea la bucăți de plastic care încă mai poluează mult.

Pentru ca materialele plastice să se biodegradeze cu adevărat, trebuie să folosim aditivi care să ajute microbii să înceapă să își facă treaba. Ce pofte de mâncare ale acestor băieți și pot face unele distrugeri serioase de ajutor.

Ne vom ridica în apropiere și personal cu aditivii în scurt timp, dar înainte de a face acest lucru, continuă să citești pentru mai multe despre ceea ce face ca materialele plastice să se degradeze și despre cum dispariția lor nu este întotdeauna naturală sau curată.

Microbii care evoluează pentru a mânca plastic

Microbii pot evolua și consumă produse și produse chimice făcute de om. Materialele plastice au fost în jur de aproximativ 100 de ani. În decenii următoare, este posibil ca tot mai mulți microbi să se adapteze pentru a degrada multe tipuri de polimeri sintetici.

Biodegradare versus dezintegrare

Amestecați peleții de rășină din plastic tratat cu propriii polimeri și un producător poate crea produse care se degradează pe o cronologie specificată.

Amestecați peleții de rășină din plastic tratat cu propriii polimeri și un producător poate crea produse care se degradează pe o cronologie specificată.

Materialele plastice sunt o minune tehnologică diversă. La fel ca în toate progresele tehnologice, polimerii au nevoie de un fel de reglementare pentru a ghida utilizarea și eliminarea acestora. ISO (Organizația Internațională pentru Standardizare) a început prin definirea a șase tipuri de materiale plastice degradabile.

Primele patru tipuri sunt degradabile, foto-, degradabil oxidativ și degradabile hidrolitic. Plasticul degradabil este pur și simplu plastic care se degradează într-un mod măsurabil. Plasticul fotodegradabil este descompus de lumină. Degradabile oxidativ sunt degradate prin oxidare; rugina este un tip de oxidare și același fel de proces se poate întâmpla la polimeri. Oxo-degradabile materialele plastice au un aditiv care grăbește acest proces de „ruginire”. Și materialele plastice degradabile hidrolitice sunt defalcate prin interacțiunea polimerului și a apei.

De exemplu, o pungă de plastic care se degradează din cauza expunerii la soare sau la expunerea la oxigen s-ar putea încadra în bucăți mici, microscopice, care nu sunt neapărat benigne. Particulele rămase ar putea fi absorbite de creaturi mici și s-ar putea extinde prin lanțul alimentar, afectând chimia corporală a fiecărui organism pe parcurs - cu consecințe necunoscute.

Ultimele două tipuri de materiale degradabile definite ISO sunt biodegradabile și compostabile. Un plastic biodegradabil este pur și simplu unul pe care prietenii noștri microbi menționați mai sus îl pot demonta apei și dioxidului de carbon, dar pe o cronologie care nu este neapărat bine definită. Materialele plastice compostabile se degradează într-un ritm similar cu celelalte tipuri de materiale compostabile și rezultă, din nou, în apă, dioxid de carbon, humus și compuși anorganici.

O mare diferență între materialele compostabile și cele biodegradabile este că primele necesită căldura ridicată a unei grămezi de compost sau a unei depozite gestionate profesional pentru a putrezi. Această distincție este vitală, deoarece între 10 și 15 miliarde de lire sterline, sau 75 la sută, din toate materialele plastice se termină în depozitele de deșeuri [Sursa: PEC]. Plasticul cu adevărat biodegradabil se va descompune cel mai bine într-un depozit de deșeuri, dar se vor degrada și într-un șanț pe marginea drumului.

Nu este chiar așa de rău dacă biodegradabilele se termină într-un depozit de deșeuri în loc de un centru de reciclare. Într-o groapă de gunoi, metanul pe care îl eliberează poate fi capturat și combustibil pentru nevoile noastre energetice. Dintre cele 1.200 de gropi de exploatare din Statele Unite, aproximativ jumătate captează metan. În 2008, acele proiecte de energie pe gaz de deșeuri (LFG) au generat circa 12 miliarde de kilowati de ore de energie electrică într-un singur an.

Acum, haideți să ne descurcăm cu privire la munca murdară a aditivilor plastici.

Aditivi pentru biodegradare pentru materiale plastice

Aceste pelete din plastic conțin aditivi biodegradabili. Peletele pot fi topite și folosite pentru a face tot felul de produse din plastic.

Aceste pelete din plastic conțin aditivi biodegradabili. Peletele pot fi topite și folosite pentru a face tot felul de produse din plastic.

Aditivii biodegradabili conferă microbilor potențialul chimic de care au nevoie pentru a renunța la materialele plastice cu slam. Aditivii, care se mai numesc inițiatori de degradare, implică o inginerie chimică serios complexă care trebuie să echilibreze utilitatea produsului, siguranța consumatorului și finalul final al plasticului, fie că este vorba de reciclare sau descompunere.

Acești aditivi sunt amestecuri proprii (adică top-secret) de compuși organici. Rețetele specifice de aditivi manipulează microbii în moduri diferite, iar companiile își exprimă formulele ca fiind superioare celorlalți.

Atunci când sunt amestecate cu materiale plastice obișnuite, acestea reprezintă doar aproximativ 0,5 până la 2% din compoziția totală a produsului și, în mod crucial, nu modifică performanța polimerului. Adică nu vei pleca în vacanță și vei reveni acasă două săptămâni mai târziu la un borcan cu suc de portocale care s-a prăbușit în bucăți dezordonate. De asemenea, acestea nu afectează în niciun fel conținutul unui recipient și nu au efecte negative asupra reciclării tradiționale a materialelor plastice.

De fapt, nu ai ști niciodată că nimic nu este diferit în ceea ce privește plasticul până când nu va ajunge în depozitul de deșeuri, care este într-adevăr singurul loc care are o combinație potrivită de umiditate și diverși microbi care pot exploata aditivul din plastic. Aditivii își vor face treaba și în afara unei depozite, dar procesul va dura mult mai mult.

Procesul nu se întâmplă imediat. La început, doar câțiva microbi sunt atrași de aditiv; primii microbi creează un mic chink armura de plastic. Sosesc mai multe specii de microbi, combinațiile lor de acizi și enzime, împreună cu apa, le permite în cele din urmă să descompună polimeri uriași în bucăți mai mici și mai mici.

Dar ce se întâmplă cu materialele plastice compostabile? Ei bine, nu există aditivi folosiți cu aceste așa-numite bioplastice (adesea format din acid polilactic sau PLA). Sunt fabricate din materiale naturale, cum ar fi amidon de porumb sau mazăre sau tipuri de grăsimi și uleiuri vegetale. Mai mult, nu toate bioplasticele sunt destinate să se descompună. Mai degrabă, sunt obținute din substanțe regenerabile (precum porumbul) în scopuri de sustenabilitate. Unele tipuri nu se vor degrada deloc într-o zonă de depozitare a depozitelor de deșeuri.

Bioplastica și materialele plastice cu aditivi concurează adesea între ele pentru o parte din piața polimerilor. Uneori, această concurență izbucnește într-un slugfest extrem de public. Continuați să citiți și veți vedea cum apele conversației plastice biodegradabile sunt altceva decât plăcute.

Dezbaterea aditivilor de biodegradare

Veți vedea pe piață produse din ce în ce mai degradabile, adesea cu marcaje care indică proprietăți biodegradabile.

Veți vedea pe piață produse din ce în ce mai degradabile, adesea cu marcaje care indică proprietăți biodegradabile.

Materialele plastice sunt peste tot. Materialele plastice sunt afaceri mari, mari. Deci, multe organizații au multe în joc atunci când vine vorba de reglementarea și politica biodegradabilității. O mulțime de oameni susțin detaliile despre dacă diverse materiale plastice putrezesc cu adevărat. Și dacă o fac, cât durează și ce fel de produse secundare lasă în urmă.

Pentru a defini biodegradabilitatea, guvernele și companiile apelează la Societatea Americană de Testare și Materiale (ASTM). ASTM dezvoltă standarde de consens voluntare pentru tot felul de produse și servicii, atât în ​​Statele Unite, cât și pe plan internațional.

Standardele ASTM pentru biodegradabilitate continuă să evolueze și, deși nu este încă un standard, multe organizații respectă metoda de testare ASTM D-5511-11. Acest test ajută companiile să determine biodegradabilitatea materialelor plastice într-un mediu anaerob, precum un depozit de deșeuri.

Deoarece testele de descompunere necesită timp și încercare și eroare, există o mulțime de spații pentru dezacord în ceea ce înseamnă rezultatele testului. Companiile care realizează diverse tipuri de materiale plastice biodegradabile, materiale plastice oxo-degradabile și bioplastice compostabile se împing reciproc pentru a demonstra că abordarea lor este superioară.

Charles Lancelot, directorul executiv al Consiliului de Mediu pentru Plastici, lucrează cu materiale plastice de 40 de ani. El spune că politica și jocurile de PR, în special în California, au indus în eroare publicul cu privire la diferențele dintre aceste materiale plastice.

El indică bioplasticele pe bază de PLA, care sunt fabricate din amidon de porumb, ca un exemplu. Grupurile de lobby din porumb și agricultură doresc PLA în mai multe produse, deoarece acest lucru va crește cererea - și, eventual, prețul - pentru porumb.

Dar Lancelot spune că produsele PLA pur și simplu nu se degradează decât dacă sunt compostate profesional. Și din punct de vedere al mediului, asta le face mai puțin de dorit decât materialele plastice care se biodegradează cu adevărat în gropile de gunoi și gropi. El evidențiază, de asemenea, un dezavantaj al materialelor plastice oxobiodegradabile; au nevoie de lumină UV și de oxigen pentru a se degrada, iar aceste variabile sunt într-un rezerve scurte într-o groapă de gunoi.

Pentru a calma controversele și a construi standarde exacte pentru biodegradare, universitățile de stat din Georgia Tech și Carolina de Nord efectuează simulări de depozitare a depozitelor de deșeuri și vor înainta rezultatele și recomandările lor guvernului american. Noile standarde vor fi mediatizate de către mass-media și, probabil, vor afecta opinia publică asupra diferitelor tipuri de materiale plastice degradabile pentru anii următori.

Presiunea publică, precum și mijloace mai eficiente de fabricare a materialelor plastice biodegradabile ar putea accelera bine acceptarea și utilizarea acestor aditivi în multe produse. În cele din urmă, aceasta ar putea însemna materiale plastice mai ecologice, care dispar complet - în loc să dureze timp de milenii ca un semn distinctiv al unei civilizații care a știut să facă produse minunat de durabilitate, totuși nu a putut găsi o modalitate de a le elimina corect.

Nota autorului

Petrec mult timp alergând și umblând drumurile cu pietriș și mizerie lângă casa mea Nebraska. Nu încetează niciodată să mă enerveze când văd rezultatele unor gunoaie intenționate și accidentale; resturi de mâncare rapidă, conserve de bere și sticle și materiale de plastic. Știu totuși că gunoiul vizibil aruncat în peisaj este doar o mică parte din deșeurile pe care le producem cu toții. Cel mai mare procent de gunoi se acumulează în depozitele de deșeuri, inclusiv materialele care ar trebui cu adevărat reciclate.

Experții pe care i-am intervievat pentru această poveste s-au grăbit să spună că materialele plastice biodegradabile nu sunt un panaceu pentru poluare. Ei insistă că vechea regulă de a reutiliza ceea ce poți și recicla restul este încă aplicabilă stării noastre actuale de mediu. Însă, cu ajutorul materialelor plastice biodegradabile, stilul nostru de viață trashy va avea un impact puțin mai mic asupra generațiilor următoare.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Primul Prim-Apel Al Lumii Cere Ca Un Liliac
Primul Prim-Apel Al Lumii Cere Ca Un Liliac

Razele X Dezvăluie Portretul „Pierdut” De Edgar Degas În Spatele Picturii Din Secolul Al Xix-Lea
Razele X Dezvăluie Portretul „Pierdut” De Edgar Degas În Spatele Picturii Din Secolul Al Xix-Lea

Sexul Animalelor: Cum Se Descurcă Roșii Occidentali
Sexul Animalelor: Cum Se Descurcă Roșii Occidentali

Magna Carta Merge Pe Afișaj În Washington, D.C.
Magna Carta Merge Pe Afișaj În Washington, D.C.

Meduzele Fără Creier Navighează Cu Ochi Specializați
Meduzele Fără Creier Navighează Cu Ochi Specializați


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com