Tūkstančius metų nuo šiol yra visiškai įmanoma, kad būsimos civilizacijos kasysis per mūsų likučius. Galbūt jie išardys suirusius dangoraižius. Jie atras mūsų trupintus kaulus. Beveik neabejotinai jie parodys begalinį kiekį palaidoto plastiko, nuo įrankių iki žaislų. "O, žiūrėk, atrodo, kad tamsiai raudonas kardas kadaise buvo nešamas didžiojo lordo Vaderio!"
Mes gyvename plastiko amžiuje, kuriame daugelis iš mūsų negali praeiti daugiau nei minutę ar dvi, neliesdami gaminio, kuris bent iš dalies pagamintas iš šio kaliojo, stipraus ir ilgaamžio. Ir būtent tas paskutinis bruožas yra susijęs su daugybe išteklių ir aplinkos žmonių.
Plastikai turi išliekamąją galią - natūralioje aplinkoje ar sąvartynuose jie mažai skaidosi. Perdirbimas yra viena puiki galimybė pakartotinai naudoti kai kurias plastikų rūšis, ir vis daugiau žmonių tampa taupūs. Vis tik vien JAV tik apie 7 procentai visų panaudotų plastikinių gaminių yra perdirbami; ir 28 milijonai tonų (taip, tonų) kasmet patenka į sąvartynus [šaltinis: EcoLogic].
Tam, kad plastikai netaptų nuolatiniais teršalais, yra keletas naujesnių plastikų technologijų biologiškai skaidomi priedai į jų chemiją. Šie priedai yra sukurti tam, kad plastikai galėtų natūraliai suskaidyti, nesvarbu, ar jie yra sąvartyne, ar sodinami pakelės pakrantėje.
Kai jie suyra, tokie plastikai suskaidomi į anglies dioksidą, humusas arba biomasė (pagrindinė organinė medžiaga, panaši į dirvožemį) ir metano dujos. Tai yra didelis patobulinimas beveik nesunaikinamiems ploviklių ir soda buteliams, kurie gali pranešti apie savo buvimą būsimiems archeologams.
Bet prieš biologiškai skaidžių priedų plėtrą į daugelį produktų, reikia nuveikti nemažai darbų, susijusių su vyriausybės reglamentais, perdirbimo standartais ir viešaisiais ryšiais su vartotojais.
Kitame puslapyje mes purviname savo rankas skanu skoniu ir pasineriame į tai, kas daro biologinį skaidymą tokį vėsų.
Aplink mus esantis pasaulis yra kupinas mikroorganizmų, kurie taip pat vadinami mikrobai. Mikrobai gali būti nematomi plika akimi, tačiau jų apetitas yra akivaizdus, nes jie inicijuoja ir pagreitina visų rūšių organinės medžiagos, pradedant laikraščiais, baigiant gyvulių mėsa, picos plutele ir daug, daug daugiau.
Yra daugybė mikrobų rūšių, veikiančių skilimo magiją. Tai apima bakterijas, grybelius, pirmuonis, dumblius, aktinomicitus ir kitus. Skirtingi mikrobų tipai veikia savo magiją skirtingais būdais ir virškina skirtingas medžiagas, tačiau visi jie prisideda prie organinių medžiagų, kurios taip pat gali būti vadinamos, skaidymu biologinis skaidymas.
Aplinkos veiksniai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį skilimo procese. Vanduo, šviesa, šiluma, deguonis ir kiti kintamieji daro įtaką mikrobų ir jų energijos šaltinių (žr. Maistą) sąveikai.
Deguonies lygis ypač veikia skilimą. Jūsų kieme esančios komposto krūvos yra pavyzdys aerobinis aplinka, tai reiškia, kad yra deguonies. Nepaprastas sąvartynas, kita vertus, yra anaerobinis aplinka, arba tokia, kurioje labai trūksta deguonies.
Aerobinėje aplinkoje mikrobai naudoja rūgštis ir fermentus, kurie paverčia dideles medžiagos molekules į mažesnius ir mažesnius junginius. Kai molekulės tampa mažesnės, mikrobai gali absorbuoti medžiagą ir panaudoti ją energijai.
Tas pats procesas vyksta anaerobinėmis sąlygomis, tačiau su žymiai skirtingais šalutiniais produktais - mikrobai gamina daug metano ir anglies dioksido. Sąvartynai su metano panaudojimo įranga gali sugauti dujas ir parduoti jas vietos energetikos įmonėms; kiti tiesiog sudegina dujas, kad jos neprisidėtų prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo.
Vanduo yra dar svarbesnis už orą. Be vandens gyvybė Žemėje neegzistuotų taip, kaip mes ją žinome. Ta pati sąvoka taikoma sąvartynams. Sąvartynai, kuriuose yra didesnis drėgmės lygis, greičiau skaidosi, o sausesniuose regionuose biologiškai nėra tokie aktyvūs.
Net ir tada, kai vandens gausu, nelaidūs įprasti plastikai yra panašūs į kriptonitą į mikrobų ka-pow. Plastmasė linkusi priešintis ir atitolinti beveik visus gamtos bandymus jas dekonstruoti. Skaitykite toliau ir pamatysite, kodėl plastikas yra toks užsispyręs ir kietas, kad suirtų.
Plastikų skaičiai, kuriuos reikia apgalvoti
Amerikiečiai per valandą išmeta 2,5 milijono plastikinių butelių. 2007 m. Perdirbti buvo panaudota daugiau kaip 325 mln. Svarų plastikinių plastikinių konteinerių. Perdirbus 1 toną plastiko, sutaupoma 7,4 kubinių metrų sąvartyno vietos.
Galiausiai plastikai yra naftos pagrindu, o tai savaime yra sugedusių organinių medžiagų rezultatas. Taigi mikrobai turėtų būti tikra šventė plastiko pavidalu, tiesa?
Ne. Mikrobai dažniausiai pasuka nosį į plastiką.
Taip yra todėl, kad gamybos proceso metu nafta keičiasi molekuliniu lygmeniu, pereinant nuo paprastų monomerų (atskirų cheminių vienetų) prie polimerai, kurie yra daug didesni, sudėtingesni vienetai, sujungti stipriomis cheminėmis jungtimis. Jie yra nelaidūs vandeniui ir nelaidūs orui, todėl yra puikūs gaminant, saugant, gabenant ir saugant neišsakomus žmonių gaminius.
Tokių gigantiškų polimerų nėra sukūrusi Motina Gamta. Jie yra žmonijos cheminių laimėjimų rezultatas. Polimerų yra įvairių rūšių, žymimų ezoteriniais akronimais, kurie atspindi jų nenatūralumą: PE (polietilenas), PP (polipropilenas) ir PS (polistirenas) yra tik keletas.
Natūraliam pasauliui plastika yra cheminių keistuolių paroda. Mikrobai nėra biologiškai aprūpinti, kad galėtų užpulti ir suskaidyti juos taip, kaip daro organinės medžiagos.
Dėl to mikrobams gali prireikti šimtų ar daugiau metų, jei jie pasieks plastikinį sporą, kurį nukritote per savo pikniką parke. Mes iš tikrųjų nežinome, kiek laiko tas indas gali likti ilgalaikis - galbūt amžinai.
Vis dėlto jūs tikriausiai matėte plastiką paplūdimyje ar lauke, kuris atrodo trapus ar nualintas. Tai ne dėl biologinio skaidymo. Vietoj to, ultravioletinė šviesa ir deguonis sukelia šį ypač lėtą sunaikinimą, dėl kurio dažnai susidaro plastiko gabaliukai, kurie vis dar daug teršia.
Kad plastikai iš tikrųjų biologiškai skaidytųsi, turime naudoti priedus, kurie padeda mikrobams pradėti savo darbą. Pasižiūrėkite į šių mažų vaikinų apetitą ir jie gali padaryti rimtą naudingą sunaikinimą.
Netrukus susisieksime su asmeniniais priedais, tačiau prieš pradėdami skaityti daugiau apie tai, kas plastiką skaido ir kaip jo skilimas ne visada yra natūralus ar švarus.
Mikrobai vystosi valgydami plastiką
Mikrobai gali ir vystosi vartoti žmogaus sukurtus produktus ir chemikalus. Plastikai buvo naudojami tik apie 100 metų. Tikėtina, kad per ateinančius dešimtmečius vis daugiau mikrobų prisitaikys prie daugelio rūšių sintetinių polimerų skilimo.
Plastikai yra įvairus technologinis stebuklas. Polimerams, kaip ir visoms technologinėms naujovėms, reikia tam tikro reguliavimo, kad būtų galima juos naudoti ir šalinti. ISO (Tarptautinė standartizacijos organizacija) pradėjo apibrėžti šešis skaidomo plastiko tipus.
Pirmieji keturi tipai yra skaidomas, skaidomas foto, oksidaciškai skaidomas ir hidroliziškai skaidomas. Skaidomasis plastikas yra tiesiog plastikas, kuris tam tikru išmatuojamu būdu suyra. Fotodegraduojamą plastiką suskaido šviesa. Oksidacijos būdu skaidomos medžiagos skaidomos oksidacijos būdu; rūdys yra oksidacijos rūšis, o polimerai gali patirti tą patį procesą. Okso skaidomas plastikai turi priedą, kuris pagreitina šį „rūdijimo“ procesą. O hidroliziškai skaidomi plastikai suskaidomi dėl polimero ir vandens sąveikos.
Pvz., Plastikinis maišelis, kuris suyra dėl saulės ar deguonies poveikio, gali suskaidyti į mažus, mikroskopinius gabalus, kurie nebūtinai yra gerybiniai. Tas likusias kietąsias medžiagas galėtų absorbuoti mažos būtybės ir jos galėtų pereiti per maisto grandinę, darydamos įtaką kiekvieno organizmo kūno chemijai - su nežinomomis pasekmėmis.
Galutiniai du ISO apibrėžtų skaidomųjų plastikų tipai yra šie biologiškai skaidomas ir kompostuojamas. Biologiškai skaidus plastikas yra tiesiog tas, kurį jau minėti mūsų mikrobų draugai gali išardyti iki vandens ir anglies dioksido, tačiau ne visada tiksliai apibrėžtu laiku. Kompostuojamas plastikas skaidosi tokiu greičiu, kuris panašus į kitų rūšių kompostuojamas medžiagas, ir dėl to vėl susidaro vanduo, anglies dioksidas, humusas ir neorganiniai junginiai.
Vienas didelis skirtumas tarp kompostuojamo ir biologiškai skaidomo plastiko yra tas, kad pirmiesiems reikia puvimo profesionaliai valdomoje komposto krūvoje ar sąvartyne. Šis skirtumas yra gyvybiškai svarbus, nes sąvartynuose susidaro 10–15 milijardų svarų arba 75 procentai viso plastiko [Šaltinis: PEC]. Tikrai biologiškai skaidomas plastikas geriausiai suskaidomas sąvartyne, tačiau jis taip pat suyra pakelės griovyje.
Tai nėra toks blogas dalykas, jei biologiškai skaidžios atliekos užkasamos sąvartyne, o ne perdirbimo centre. Sąvartyne jų išskiriamas metanas gali būti sugautas ir sudeginamas mūsų energijos poreikiams patenkinti. Iš 1 200 JAV veikiančių sąvartynų maždaug pusė užima metaną. 2008 m. Šie sąvartynų dujų energijos (LFG) projektai per vienerius metus pagamino maždaug 12 milijardų kilovatvalandžių elektros energijos.
Dabar pažvelkime į nešvarų plastikinių priedų darbą.
Biologiškai skaidūs priedai suteikia mikrobams cheminį svertą, reikalingą jiems, kad kūnas paslėptų plastiką. Priedai, kurie taip pat vadinami skilimo iniciatoriai, apima rimtai sudėtingą chemijos inžineriją, kuri turi išlaikyti pusiausvyrą tarp produkto naudingumo, vartotojų saugumo ir plastiko galutinio vartojimo, nesvarbu, ar tai būtų perdirbimas, ar skilimas.
Šie priedai yra patentuoti (t. Y. Slapčiausi) organinių junginių mišiniai. Konkretūs priedų receptai skirtingai manipuliuoja mikrobais, o įmonės jų receptus vertina kaip pranašesnius už kitus.
Įmaišę į įprastą plastiką, jie sudaro tik apie 0,5–2 procentus visos gaminio sudėties ir, svarbiausia, jie nekeičia polimero savybių. T. y., Jūs neisite atostogų ir po dviejų savaičių namo grįšite į apelsinų sulčių ąsotį, kuris susmulkintas iki nepatogių gabalų. Jie taip pat niekaip nedaro įtakos talpyklos turiniui ir nedaro neigiamo poveikio tradiciniam plastiko perdirbimui.
Tiesą sakant, jūs niekada nežinotumėte, kad plastikas buvo skirtingas, kol jis nepateks į sąvartyną, kuris iš tikrųjų yra vienintelė vieta, kurioje yra tinkamas drėgmės ir įvairių mikrobų, galinčių panaudoti priedą plastike, derinys. Priedai savo darbą atliks ir už sąvartyno ribų, tačiau procesas užtruks žymiai ilgiau.
Procesas neįvyksta iškart. Iš pradžių priedą traukia tik keli mikrobai; tie pirmieji mikrobai sukuria mažą plastiko šarvo dalį. Atvyksta daugiau rūšių mikrobų, jų rūgščių ir fermentų deriniai kartu su vandeniu ilgainiui leidžia suskaidyti didžiulius polimerus į vis mažesnius gabalėlius.
O kaip su kompostuojamu plastiku? Na, nėra jokių priedų, naudojamų šiems vadinamiesiems bioplastika (dažnai gaminamas iš pieno pieno rūgšties arba PLA). Jie gaminami iš natūralių medžiagų, tokių kaip kukurūzų ar žirnių krakmolas, arba iš augalinių riebalų ir aliejaus rūšių. Juolab, kad ne visi bioplastikai skirti skilti. Tvarumo tikslais jie yra pagaminti iš atsinaujinančių medžiagų (pavyzdžiui, kukurūzų). Kai kurios rūšys sąvartynuose beveik nepablogės.
Bioplastika ir plastikai su priedais dažnai konkuruoja tarpusavyje dėl polimerų rinkos dalies. Kartais ta konkurencija prasiveržia su nepaprastai viešu šleifu. Skaitykite toliau ir pamatysite, kaip biologiškai skaidomo plastiko pokalbių vanduo yra nieko kito, išskyrus ramybę.
Plastikų yra visur. Plastmasės yra didelis, didelis verslas. Taigi, kalbant apie biologinio skaidomumo reguliavimą ir politiką, daugeliui organizacijų kyla didelis pavojus. Daugelis žmonių ginčijasi dėl to, ar įvairūs plastikai iš tiesų puvi. Ir jei jie tai padarys, kiek laiko tai užtruks ir kokius šalutinius produktus jie paliks.
Siekdamos apibrėžti biologinį skaidomumą, vyriausybės ir įmonės kreipiasi į Amerikos bandymų ir medžiagų draugiją (ASTM). ASTM kuria savanoriškus sutarimo standartus visų rūšių produktams ir paslaugoms tiek JAV, tiek tarptautiniu mastu.
ASTM biologinio skaidomumo standartai vis dar tobulinami ir, nors tai dar nėra standartas, daugelis organizacijų laikosi ASTM D-5511-11 bandymo metodo. Šis testas padeda įmonėms nustatyti plastikų biologinį skaidomumą anaerobinėje aplinkoje, pavyzdžiui, sąvartyne.
Kadangi skilimo bandymams reikia laiko ir bandymų bei klaidų, yra daug erdvės nesutikti dėl to, ką reiškia bandymo rezultatai. Įmonės, gaminančios įvairių rūšių biologiškai skaidžius plastikus, oksidą skaidančius plastikus ir kompostuojamus bioplastikus, verčia viena kitą įrodyti, kad jų požiūris yra pranašesnis.
Charlesas Lancelot, Plastikų aplinkos apsaugos tarybos vykdomasis direktorius, 40 metų dirba su plastikais. Jis sako, kad politika ir PR žaidimai, ypač Kalifornijoje, suklaidino visuomenę apie šių plastikų skirtumus.
Kaip vieną iš pavyzdžių jis nurodo PLA pagrindu pagamintus bioplastikus, kurie yra gaminami iš kukurūzų krakmolo. Kukurūzų ir žemės ūkio lobistų grupės nori, kad PLA būtų daugiau produktų, nes tai padidins kukurūzų paklausą, o galiausiai ir kainą.
Tačiau „Lancelot“ sako, kad PLA produktai tiesiog nenukenčia, nebent jie yra kompostuojami profesionaliai. Aplinkosaugos požiūriu tai daro juos mažiau geidžiamus nei plastikai, kurie iš tikrųjų biologiškai skaidosi sąvartynuose ir grioviuose. Jis taip pat pabrėžia oksiduojamų plastikų trūkumą; jiems reikalinga UV šviesa ir deguonis, kad suskaidytųsi, o tų kintamųjų sąvartyne trūksta.
Siekdami nuraminti ginčus ir sukurti griežtus biologinio skaidymo standartus, „Georgia Tech“ ir Šiaurės Karolinos valstijos universitetai atlieka sąvartynų modeliavimą ir pateiks savo išvadas bei rekomendacijas JAV vyriausybei. Naujus standartus viešins žiniasklaida ir, tikėtina, kad ateinančius metus tai turės įtakos visuomenės nuomonei apie įvairius skaidomo plastiko tipus.
Visuomenės spaudimas, taip pat veiksmingesnės biologiškai skaidomo plastiko gamybos priemonės galėtų pagreitinti šių priedų priėmimą ir naudojimą daugelyje produktų. Galų gale tai gali reikšti ekologiškesnį plastiką, visiškai išnykstantį, o ne tūkstantmečius trunkantį kaip civilizacijos, kuri žinojo, kaip pagaminti nuostabiai patvarius gaminius, požymį, tačiau negalėjo rasti būdo tinkamai išmesti.
Aš daug laiko praleidžiu bėgiodamas ir vaikščiodamas žvyro ir purvo keliais šalia savo Nebraskos namų. Niekada nenustoja mane kankinti, kai matau tyčinio ir atsitiktinio šiukšlinimo rezultatus; greito maisto šiukšlės, alaus skardinės ir buteliai bei plastikiniai drabužiai. Tačiau aš žinau, kad matomos šiukšlės, išsisklaidžiusios peizaže, yra tik maža dalis visų mūsų pagamintų atliekų. Didžiausias šiukšlių procentas išmetamas į sąvartynus, įskaitant medžiagas, kurias tikrai reikėtų perdirbti.
Ekspertai, su kuriais apklausiau šią istoriją, suskubo pasakyti, kad biologiškai skaidomas plastikas nėra panacėja nuo taršos. Jie primygtinai reikalauja, kad senoji taisyklė pakartotinai naudoti tai, ką galite, ir perdirbti likusias dalis vis dar galioja dabartinei mūsų aplinkos apsaugos būklei. Bet turėdami biologiškai skaidrų plastiką, galbūt mūsų nesveikas gyvenimo būdas turės tik šiek tiek mažesnį poveikį ateities kartoms.
Biodegradaciniai priedai gali padėti greičiau suskaidyti plastiką. Sužinokite, kaip veikia biologinio skilimo priedai.