Pravdepodobne po zistení existencie „plastového ostrova v Tichomorí“ sa čoraz viac ľudí snaží zistiť, ako by sme mohli prispieť k adekvátnejšiemu hospodáreniu s našou spotrebou a vyprodukovaným odpadom. V tejto súvislosti sa využívanie obnoviteľných zdrojov a energie, ako aj kapacita biologickej odbúrateľnosti mnohých materiálov považujú za nové alternatívy a príbuzné nástroje na zníženie katastrofálnych vplyvov na životné prostredie vyplývajúcich z akumulácie syntetických materiálov, ktoré sa ťažko odbúravajú.
Ak sa chcete dozvedieť viac podrobností o vlastnostiach bioplastov, ich biodegradácii a rôznych existujúcich testoch na vyhodnotenie biodegradability, pokračujte v čítaní tohto zaujímavého článku od Green Ecologist na biodegradácia plastov: čo to je a metódy.
Biodegradácia plastov, čo to je?
Zvedavý a prekvapivý proces biodegradácie plastov Spočíva v mineralizácii organických štruktúr týchto zvyškov pôsobením mikroorganizmov. Ide o krátkodobý proces, ktorý zaručuje využitie degradácie niektorých plastov na získanie energie a živín vo forme biomasy a ďalších prvkov. Títo plasty, ktoré sú biodegradované mikroorganizmami Volajú sa biologicky odbúrateľné plasty. V nich prebieha degradácia a rozklad vo forme organických látok a minerálov.
Sú však všetky plasty vhodné na biodegradáciu mikroorganizmami? Odpoveď znie nie, pretože na to, aby boli plasty biologicky odbúrateľné, musia spĺňať určité požiadavky, vrátane:
- Získavajú sa z prírodných polymérov, dlhodobo prítomných v prírode.
- Živé bytosti zodpovedné za výrobu týchto prírodných polymérov prostredníctvom enzymatických reakcií sú tie isté, ktoré budú neskôr zodpovedné za degradáciu biodegradovateľných plastov prostredníctvom biologických systémov.
- Niektoré z najrozšírenejších biodegradovateľných plastov patria do skupiny polyhydroxyalkanoátov (PHA), biopolyesterov s uhlíkovou a energetickou rezervnou funkciou syntetizovaných mikroorganizmami.
- Po extrakcii z buniek, v ktorých sú syntetizované, majú PHA fyzikálne vlastnosti, ktoré sa podobajú vlastnostiam bežných plastov na báze ropy.
- Produktmi biodegradácie týchto plastov sú voda a oxid uhličitý (za určitých podmienok vzniká metán), pričom nevznikajú žiadne druhy neprirodzeného odpadu.
Hlavné skupiny organizmov, ktoré majú schopnosť vytvárať a následne degradovať tieto PHA, patria do rôznych rodín baktérií a húb. Ďalej uvidíme podrobnejšie, čo metódy biodegradácie plastov spoločné, ako aj dôležitosť a užitočnosť uvedenej biodegradácie.
Viac o biologickej odbúrateľnosti sa dozviete v tomto ďalšom článku Green Ecologist na tému Biologická odbúrateľnosť: Príklady biologicky odbúrateľných produktov.
Metódy biodegradácie plastov
Pri analýze rôznych metód, ktoré umožňujú biodegradáciu plastov, je potrebné rozlišovať medzi kategóriami primárnej biodegradácie a sekundárnej biodegradácie:
- Primárna biodegradácia: V ňom prebiehajú štruktúrne premeny pôvodných molekúl plastového materiálu, ktoré strácajú svoje fyzikálno-chemické vlastnosti.
- Sekundárna alebo úplná biodegradácia (mineralizácia): V tomto prípade sa chemikálie v plastoch metabolizujú, aby slúžili ako zdroj uhlíka a energie pre mikroorganizmy, ktoré vykonávajú biodegradáciu. Týmto spôsobom sa plast úplne premení na anorganické zlúčeniny.
Tieto biodegradačné procesy sa môžu uskutočňovať za aeróbnych podmienok (s prítomnosťou kyslíka) aj anaeróbnych podmienok (v neprítomnosti rovnakého plynu). Rôzne faktory priamo a nepriamo ovplyvňujú biodegradačný proces plastov, ako je pH, teplota a vlhkosť prostredia, ako aj chemické vlastnosti polymérov, ktoré tvoria plast, ich rozmery a na druhej strane vlastnosti mikroorganizmu, ktorý pôsobí ako biodegradačné činidlo.
Možno vás bude zaujímať tento ďalší článok o červoch, baktériách a plesniach, ktoré jedia plasty.
Prečo je biodegradácia plastov dôležitá?
Biodegradácia plastov je v súčasnosti strategickou príležitosťou na udržateľnejšie riadenie vypúšťanie plastového odpadu do životného prostredia. Naliehavosť zníženia nadmernej a mimoriadne znečisťujúcej akumulácie syntetických materiálov viedla k hodnoteniu a vedeckému skúmaniu biodegradácie týchto polymérnych materiálov.
Na vyhodnotenie vplyvu plastových materiálov na životné prostredie podľa ich biodegradačných kapacít teda mnohé krajiny vykonávajú testy biologickej odbúrateľnosti, ktorých testy a požiadavky boli štandardizované, aby sa zaručila platnosť a spoľahlivosť ich výsledkov. Okrem toho bolo publikovaných množstvo noriem ako test na určenie stupňa biodegradácie polymérov používaných pri výrobe obalov a iných priemyselných produktov, ako napríklad:
- Norma ISO EN 13432: certifikuje kompostovateľné a biologicky rozložiteľné plastové obaly, aby ich spotrebitelia mohli ľahko rozlíšiť.
- EN ISO 14853-15985: určuje konečnú anaeróbnu biologickú odbúrateľnosť plastových materiálov prítomných pri vyhnívaní kalu.
- EN ISO 17556: 2003: charakterizuje konečnú aeróbnu biologickú odbúrateľnosť bioplastov podľa spotreby kyslíka alebo množstva oxidu uhličitého v zemi.
- Testy biologickej odbúrateľnosti bezprostredné, vnútorné a v pôdach, tým Organizácia pre hospodársku spoluprácu a rozvoj (OECD): z ktorej sa určuje biologická odbúrateľnosť plastových látok.
Dôležitosť a užitočnosť biodegradácie plastov teda spočíva v pôsobení týchto noriem a v certifikácii a označovaní plastov. bioplasty ako biologicky rozložiteľné alebo kompostovateľné materiály na spracovanie nakladania s týmto odpadom spolu s organickou frakciou (potravinový odpad, prerezávanie atď.) tuhého komunálneho odpadu v kompostárňach bez zanechania toxického odpadu. Prírodné biodegradovateľné plasty sú teda uznávané ako náhrady plastov petrochemického pôvodu.
Odporúčame vám poznať tento ďalší príspevok o biodegradovateľných plastoch: aké sú a typy.
Ak si chcete prečítať viac podobných článkov ako Biodegradácia plastov: čo to je a metódy, odporúčame vstúpiť do našej kategórie Recyklácia a odpadové hospodárstvo.
Bibliografia- Segura, D.; Noguez, R. & Espín, G. (2007) Kontaminácia životného prostredia a baktérie, ktoré produkujú biodegradovateľné plasty. Biotechnologický časopis, zväzok 14, str.: 361-371.
- Posada, B. (2012) Degradácia plastov. Akademický časopis, Univerzita EAFIT, zväzok 30, s: 94.
- Rodríguez, A. (2012) Biologická odbúrateľnosť bioplastických materiálov. Magazín Food Science and Technology - Kuba, zväzok 22 (3), str.: 69-72.
- González, Y. et. al., (2012) Syntéza a biodegradácia polyhydroxyalkaonátov: plasty mikrobiálneho pôvodu. International Journal of Environmental Pollution - Mexiko, zväzok, 29 (1).
