Biorazgradiva plastika – je i nije razgradiva

Ideja biorazgradive plastike, ili – bolje rečeno – biorazgradivih umjetnih polimera je jednostavna: treba uzeti kemijski spoj koji mikrobima služi kao hrana, pa ga polimerizirati. I u tome se povesti s prirodom. Jer biopolimeri, proteini i ugljikohidrati, su upravo takvi polimeri. Škrob i celuloza nije naime ništa drugo polimerizirana glukoza, a proteini polimerizirane aminokiseline. U toku probave biopolimeri se razlažu na svoje monomerne jedinice, glukozu ili aminokiseline, koje potom u slobodnom stanju ulaze u krvotok.

I evo takvih polimera, biorazgradivih plastičnih masa. Prvi je od njih je polimer mliječne kiseline (PLA), drugi polimer laktona (cikličkog estera) kapronske kiseline (PCL), potom imamo još jedan polimer glukoze – termoplastični škrob, TPS. I sve bi bilo lijepo da ljepše ne može biti da nije jednoga „ali“. Točnije, dva „ali“.

Prvi „ali“ je da biorazgradive plastične mase nemaju željena mehanička svojstva poput savitljivosti, čvrstoće i tvrdoće. Stoga se, da bi im se svojstva poboljšala, moraju miješati, blendirati. Drugo je „ali“ da iako gotovo nema te tvari koju mikrobi ne bi razgradili, svi mikrobi ne razgrađuju iste tvari niti sva ta sićušna bića žive u istim uvjetima, na istim mjestima. Posljedica toga je da je razgradnja biorazgradive plastike daleko složeniji proces nego što su njezini tvorci (naivno) mislili. Da je tome tako govori i podug naslov znanstvenoga rada „Biodegradable plastic blends create now possibilities for end-of-life managenent of plastics but they are not a panacea for platic pollution“ (Biorazgradive mješavine plastike pružaju nove mogućnosti zbrinjavanja plastike, ali nisu panaceja za onečišćenje plastikom), što su ga irski i belgijski znanstvenici nedavno objavili u časopisu Environmental Science and Technology.

Uzmimo primjer već spomenutog  PLA. Da bi se razgradio u uvjetima industrijskog kompostiranja (58 oC) treba mu 75 dana. Snizi li se pak temperatura od 58  na 28 oC (kućno kompostiranje), uopće se neće razgrađivati! Priredi li se međutim mješavina 80 % PLA i 20 % PCL, ta će se plastična masa, osim što će imati bolja mehanička svojstva,  moći potpuno razgraditi s drugim organskim otpacima iz kućanstva za 260 dana (a pri industrijskom kompostiranju već za 60 dana). No kada je riječ o razgradnji takve plastike u okolišu, opet imamo drugu priču.

Samo su dva biorazgradiva polimera, PHB,  polihidroksibutirat, i termoplastični škrob (TPS) doista razgradiva u svakom vodenom okolišu (morska i slatka voda, aerobni i anaerobni uvjeti). PLA, koji se dobro razgrađuje pri industrijskoj obradi, ne razgrađuje se ni u vodenom okolišu ni u tlu, u kojem su, spomenimo i to, razgradiva samo tri od sedam ispitanih polimera (PCL, TPS i PHB).

Plavo: metan, ružičasto: CO2
Plavo: metan, ružičasto: CO2

Ima još jedna korist od biorazgradive plastike o kojoj se u javnosti malo čuje, ako se uopće čuje. Riječ je da anaerobni mikrobi od nje proizvode metan. Ni tu nije priča jednostavna, jer pri anaerobnoj digestiji biorazgradive plastike ne nastaje samo metan nego i ugljikov dioksid. Usto ga neki plastični materijali proizvode malo, drugi  mnogo, a neki ga gotovo ne proizvode. Ukratko, iz kilograma biorazgradive plastike može se dobiti 265 do 600 litara metana, znatno više nego iz poljoprivrednog otpada (200 – 529 L/kg).

Kad uzmemo da 50 % plastike završava u moru a 30 % u tlu, da je njezino recikliranje složeno i skupo, a usto daje sirovinu niske kvalitete, jasno je zašto se sve nade polažu u nove, biorazgradive polimere koji bi se trebali – nadaju se njihovi tvorci – ponašati u okolišu kao prirodne tvari. No nije tako: teško je navesti mikrobe da razgrađuju baš ono što ljudi hoće. Biorazgradiva plastika stoga „nije panaceja za onečišćenje plastikom“, kako kažu autori spomenutog rada; štoviše, ona može biti izvor novih nevolja.

Nije naime riječ samo o tome da se biorazgradiva plastika  neće razgrađivati tamo gdje se najviše odlaže (80 %), u moru i u tlu. Već sam rekao da razgradnjom plastike nastaje bioplin, a oba njegova sastojka, metan i ugljikov dioksid, staklenički su plinovi. Stoga se čini da bi najbolje rješenje za biorazgradivu plastiku bila industrijska prerada, no biotehnološkim postupcima (industrijsko kompostiranje i anaerobna digestija). O tome da ćemo u budućnosti moći bezbrižno bacati vrećice i bočice po moru i polju, zato što su napravljene od „biorazgradive plastike“, ne može stoga biti ni govora.

Nenad Raos, rođen 1951. u Zagrebu, je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik, sada u mirovini. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti pišući za časopise Prirodu (kojoj je sedam godina bio i glavni urednik), Čovjek i svemir, ABC tehnike, Smib, Modru lastu, a u posljednje vrijeme i za mrežne stranice Zg-magazin te, naravno, BUG online. Autor je i 13 znanstveno-popularnih knjiga od kojih je posljednju, „The Cookbook of Life – New Theories on the Origin of Life“ (izišlu ove godine), napisao na engleskom jeziku. Urednik je rubrike „Kemija u nastavi“ u časopisu Kemija u industriji, za koji piše i redovite komentare. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.

Please follow and like us:

Odgovori

Ova web-stranica koristi Akismet za zaštitu protiv spama. Saznajte kako se obrađuju podaci komentara.