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Podem os plásticos degradable resolver o problema do empacotamento descartável| Fonte: pexels.com

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Os plásticos “Degradable” transformaram-se uma tendência nova da proteção ambiental. Contudo, da produção e do uso à classificação e ao processamento, os problemas causados por “degradable” são distante mais do que resolvidos. Não somente o custo é alto, mas também tão durável quanto plásticos tradicionais; Após transformar no desperdício, ainda precisa coleção classificada muito detalhada e o ambiente adubando industrial de realizar verdadeiramente a “degradação”. Contudo, estas duas circunstâncias são difíceis de fornecer na maioria de áreas, assim que nós temos a razão para questionar se deve sair do laboratório e se mover para a aplicação em grande escala.

Escrito por Yang Jinqi

Editor responsável: Feng Hao

●o ●● a fim dar boas-vindas aos próximos 2022 Jogos Olímpicos do inverno do Pequim, Sinopec anunciou que seu petróleo afiliado do Pequim doará 100000 sacos de plástico degradable à cidade de Zhangshanying, onde a área da competição de Yanqing dos Jogos Olímpicos do inverno é encontrada, para reduzir a poluição plástica durante a operação dos jogos. O material destes sacos de plástico é PBAT (copolímero do ádipe do butanediol e do terephthalate do butanediol), que pode ser degradado sob adubar circunstâncias. Com a melhoria da conscientização pública da poluição plástica, os plásticos degradable são considerados como a chave dourada para resolver a poluição branca.

Contudo, cada vez mais os estudos começam a questionar a eficácia de plásticos degradable como uma solução à poluição plástica. Por exemplo, em que circunstâncias podem os plásticos degradable assim chamados ser degradados? Que impacto tem no sistema da facilidade do tratamento de desperdício da corrente?

Antes de responder estas perguntas, nós pudemos também olhar o conceito, o princípio, as condições e a aplicação prática atual “de plásticos degradable”.

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Que é plástico degradable?

Falar sobre a degradação sem circunstâncias é como a fala sobre a toxicidade sem dose.

As condições do degradability incluem muitos aspectos - a temperatura, a umidade, o oxigênio, a população microbiana, etc. além, o fator de tempo são cruciais. Os plásticos baseados fósseis ordinários, tais como garrafas plásticas comuns, podem igualmente ser degradados no ambiente natural após 450-500 anos, mas este é sem sentido para a proteção ambiental que nós estamos falando aproximadamente.

Da perspectiva da estrutura molecular material, o processo de degradação interfere realmente com a estrutura química de plásticos gerais, isto é, a ligação do carbono da longo-corrente do poliéster é decomposta em correntes curtos, e então no dióxido de carbono, na água e na biomassa, para retornar com segurança ao ciclo material da natureza.

A maioria dos plásticos comuns no mercado são plásticos não degradable, tais como o polipropileno (PP), o terephthalate do etileno (ANIMAL DE ESTIMAÇÃO), o cloreto polyvinyl (PVC), etc. Podem ser reciclados, mas se rejeitado nas operações de descarga, toma geralmente centenas de anos para degradar.

Há geralmente duas maneiras de degradação plástica, de degradação photooxidative e de biodegradação. Em virtude da grande controvérsia sobre a degradação oxidativo da foto (segundo as indicações da tabela abaixo), este papel centra-se sobre a biodegradação.

A degradação oxidativo da foto (degradable oxo) acelera geralmente a fragmentação de plásticos baseados fósseis tradicionais sob o oxigênio, a luz ou a alta temperatura adicionando aditivos. Embora os plásticos degradable oxidativos da foto possam ser fragmentados ou mesmo invisíveis ao olho nu dentro de alguns meses ou anos, os plásticos fragmentados transformar-se-ão gradualmente os micro plásticos (partículas geralmente plásticas com tamanho de partícula menos de 5mm) no ambiente. Presentemente, não há nenhuma evidência que os micro plásticos podem completamente ser degradados em um curto período de tempo. Consequentemente, a degradação do oxigênio da foto é controversa e suspeitada “do verde de lavagem”.

Além, os plásticos degradable oxidativos da foto não são duráveis na prática, e podem nem ser reciclados nem depois de uso adubado. Pelo contrário, interferirão com ambos os métodos de tratamento - para reduzir o desempenho de plásticos reciclados e para poluir produtos do adubo. Os tipos principais em todo o mundo (como a alavanca de seleção, a cola de Pepsi), as instituições de pesquisa e as instituições do bem-estar público estão propondo agora proibir a produção deste plástico, até que está provado que possa completamente ser degradada em um curto período de tempo.

A biodegradação refere a conversão completa dos materiais no dióxido e na água de carbono com a ação microbiana em um ambiente específico. Os micro-organismos que podem converter correntes curtos do poliéster no dióxido de carbono incluem as bactérias, os fungos e os protozoa, e uma enzima segregada por elas podem decompor ligações do poliéster.

Presentemente, há mais de 20 tipos de plásticos biodegradáveis no mercado. Os povos confundem-no frequentemente com os bio plásticos baseados (componentes dos recursos biológicos renováveis). De fato, os plásticos biodegradáveis podem ser bio baseado ou fósseis baseados (componentes dos recursos fósseis não renováveis).

Os bio plásticos baseados usam frequentemente a mandioca, o milho e a cana-de-açúcar como matérias primas. Deve ser claro que não todos os bio plásticos baseados são biodegradáveis. Por exemplo, o bio PE produzido em grande escala com a cana-de-açúcar como a matéria prima em Brasil não é biodegradável. A maioria de plásticos baseados fósseis não são biodegradáveis. Naturalmente, há umas exceções, tais como o polycaprolactone (PCL), o succinate do polibutileno (PBS) e o copolímero do ádipe do butileno e do terephthalate do butileno (PBAT).

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Três tipos de plásticos biodegradáveis que podem ser produzidos em grande escala

De acordo com o relatório europeu dos dados do mercado dos bioplastics, em 2019, a capacidade de produção total global de plásticos biodegradáveis alcançou 1,17 milhões de toneladas, esclarecendo 0,3% da saída anual global dos plásticos (360 milhões de toneladas). Presentemente, há três tipos principais de produção comercial em grande escala.

Um é os plásticos do amido e o ácido polylactic (PLA) com amido da planta como as matérias primas [10]. O amido é rendimento barato, alto e processo simples. A desvantagem é que não é impermeável e depende das colheitas de alimento como as matérias primas, ocupando uma grande quantidade de terra cultivada. Presentemente, a indústria igualmente está estudando a extração das matérias primas dos desperdícios agrícolas e industriais (tais como espigas e celulose de milho).

Em segundo, os copolyesters ácidos dibasic do diol (PBS, PBSA, PBAT, referidos em seguida como plásticos de PBS) com subprodutos do petróleo ou matérias primas biológicas, e a capacidade de produção de tais plásticos igualmente estão aumentando o ano no ano.

O terço é os ésteres ácidos polyhydroxyfatty (PHA), que são sintetizados por micro-organismos com açúcares ou óleos como matérias primas durante a fermentação. Presentemente, a capacidade de produção é ainda pequena, somente 25000 toneladas no mundo. Contudo, porque é similar ao PLA e tem o potencial usar subprodutos agrícolas e outros desperdícios orgânicos como matérias primas, a perspectiva de PHA é muito prometedora.

Presentemente, o preço de plásticos biodegradáveis é geralmente mais alto do que aquele de plásticos tradicionais, mas com o efeito de escala trazido pelo aumento da capacidade de produção e pelo impacto de flutuações do preço do petróleo em plásticos tradicionais, o preço de plásticos biodegradáveis está tornando-se cada vez mais competitivo no mercado.

Jia Xinnan, um doutor da ecologia marinha polar na universidade de Tasmânia em Austrália, disse a intelectuais que o formulário o mais comum de plásticos degradable em China é filme, dominado especialmente pelo teste e pela promoção do filme plástico degradable. Em áreas urbanas, é o mais amplamente utilizado nos supermercados, nos sacos de compras e no empacotamento de alimento.

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Plástico Degradable, é realmente fácil degradar?

Se o desperdício plástico não pode eficazmente ser recolhido e dispersado no ambiente natural, causará efeitos negativos extremamente sérios. Os métodos de tratamento comuns do desperdício plástico recolhido incluem a operação de descarga, a incineração, a reciclagem e a degradação.

Operação de descarga

A operação de descarga é menos método de tratamento ideal, que polui não somente o ambiente e ameaça a saúde pública, mas igualmente libera o metano junto com outros desperdícios orgânicos depois que os plásticos biodegradáveis são depositados em depósitos de objetos de refugo. A contribuição da mesma quantidade de metano ao efeito de estufa é 25 vezes que do dióxido de carbono, agravando alterações climáticas. Devido à falta da temperatura, da umidade e das outras circunstâncias exigidas para a degradação plástica, não há virtualmente nenhuma diferença no “degradability” entre plásticos biodegradáveis e plásticos não degradable nas operações de descarga.

Wang Jun, vice-presidente técnico do ramo de reciclagem plástico da associação da resina sintética de China, disse intelectuais, “mesmo se supõe-se que os plásticos degradable precisam somente 20 anos de degradar na natureza, que é muito mais curto do que plásticos não degradable, contudo, nos 20 anos quando não foram degradados completamente, o dano à ecologia natural e a biologia é não diferente de outros plásticos.”

Queimadura

A incineração para a produção ou o aquecimento de eletricidade é melhor do que a operação de descarga, considerando especialmente que o valor calorífico de plásticos baseados fósseis é mais alto do que aquele do carvão. Se somente da perspectiva da utilização da energia, queimar plásticos usados é mais eficiente do que queimando outras fontes de energia não renováveis (carvão, óleo e gás natural).

Contudo, a equipe de investigação de universidade de Tongji encontrou micro plásticos difíceis na escória do incinerador]. A pesquisa calculou que 360000 ~ 102000 micro partículas plásticas poderiam ser produzidas pela tonelada de desperdício posta no incinerador. Ou seja mesmo a incineração não pode resolver o problema da poluição plástica definitivamente. Além disso, da perspectiva dos recursos, a incineração plástica é igualmente muito desperdiçadoa. Ambos os plásticos não degradable e os plásticos degradable são forçados para encurtar sua vida útil. Comparado com transformar em plásticos reciclados com a relação de reciclagem mencionou abaixo, eles perdem a possibilidade de reciclagem.

Recuperação

Comparado com o tratamento simples e bruto dos recursos pela incineração, reciclar é uma solução extensamente defendida para o desperdício plástico. Os plásticos não degradable baseados fóssil (tais como o ANIMAL DE ESTIMAÇÃO) podem ser reciclados em grande escala e posto na produção de plásticos ou de produtos de matéria têxtil. Chang Xinjie, vice-presidente do negócio circular da economia do grupo do taolang, uma classificação baseada norueguês e reciclagem do fornecedor da solução, disse intelectuais, do “a reciclagem da garrafa ANIMAL DE ESTIMAÇÃO transformou-se uma grande escala em China. De acordo com a avaliação de Tao Lang, a taxa da coleção alcançou 85%; presentemente, os plásticos degradable são substituídos principalmente por materiais em únicos encenações da aplicação, sem a consideração da coleção e da reciclagem do cargo-uso, assim que não são necessariamente melhores do que plásticos recicláveis tradicionais.”

Chang Xinjie introduziu que presentemente, o equipamento de classificação ótico de muitas empresas deprocessamento pode identificar materiais biodegradáveis tais como PBAT e PLA dos PP e do PE. Contudo, o problema é que muitos produtos não são únicos materiais. Os fabricantes diferentes podem misturar materiais diferentes tais como o PLA, o PBAT e o amido em seus produtos, e a proporção é diferente. O equipamento atual não pode ser a identificação visada, que traz mais problema à classificação mais atrasada.

Chang Xinjie disse: “presentemente, a quantidade de plásticos degradable que incorporam o sistema de reciclagem a China é pequena, mas se os plásticos degradable são amplamente utilizados no futuro, e os padrões do produto da parte frontal e a classificação do desperdício não são restritos e muito bem bastante, então os plásticos degradable são prováveis misturar com os plásticos reciclados e interromper mesmo o processo de reciclagem inteiro.”

De acordo com o princípio similar, o empacotamento de alimento do estudo geral (tal como o copo de papel descartável) é composto de materiais compostos. Há uma camada de filme plástico para a prova impermeável e de óleo. Se não pode ser separado eficazmente, o papel igualmente afetará a reciclagem plástica.

Na prática, o depois de uso biodegradável dos plásticos deve incorporar os canais de apoio da degradação para ter a oportunidade de terminar sua missão da degradação. Contudo, Chang Xinjie revelou que presentemente, há ainda poucas tais facilidades de apoio em China.

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Os plásticos Degradable atualmente não podem formar um laço fechado material

Wang Jun acredita que os plásticos biodegradáveis são muito imaturos, ou um conceito pseudo- na maioria das vezes.

A razão é que o conceito da “degradação” na mente do pessoa vem da observação de natureza. Por exemplo, os organismos tais como a madeira podem completamente ser degradados por micro-organismos naturalmente existentes para transformar-se a nutrição de outros organismos e para formar um laço fechado material. Presentemente, é polímeros artificiais “biodegradáveis” tais como plásticos é os polímeros do poliéster, que precisam condições específicas da hidrólise para a primeira etapa da degradação química antes que possam ser digeridos por micro-organismos.

“Isto é diferente da degradação natural. Antes que a natureza evoluiu micro-organismos com plásticos sintéticos como a fonte direta do alimento, os plásticos sintéticos tomaram a estrada natural do circuito fechado, isto é, jogar plásticos para a natureza para a degradação e a absorção não é uma aproximação responsável ao ambiente,” Wang Jun disse.

Os plásticos degradable estudaram no laboratório podem apreciar a temperatura apropriada, a umidade e a população microbiana rica para ajudar o processo de degradação. Contudo, para sair do laboratório, os plásticos degradable enfrentam de “uma passagem montanha real” -- classificação, coleção e tratamento -- todo o ligado e indispensável.

Presentemente, o sistema de classificação do lixo em cidades domésticas não pode realizar o armazenamento e o transporte separados de plásticos degradable. Se todos os tipos dos plásticos entram na planta de incineração pela mesma maneira, os consumidores perderão o significado da proteção ambiental pagando preços altos por plásticos biodegradáveis.

Dito de outra maneira, supondo que o sistema da separação do desperdício está executado restritamente, as facilidades no final do processo da degradação igualmente precisam de estar conformes as condições da biodegradação (o oxigênio é exigido geralmente para a degradação eficiente, a alta temperatura do ℃ 50 e a umidade de 55%). Presentemente, a maioria de facilidades domésticas da digestão anaeróbica para o desperdício da cozinha não podem eficazmente encontrar as necessidades de biodegradação, tais como a falta do oxigênio.

Adubar é a maneira a mais comum de degradação.

Finalmente, o poliéster pode ser transformado no dióxido de carbono, a água, sais minerais e biomassa com o processo biológico, e não as substâncias tóxicas ao ambiente natural (água, solo) ou animais e plantas serão produzidas. De acordo com o padrão da UE, sob a condição de adubar industrial, os materiais compostable devem completamente ser decompostos por micro-organismos naturalmente existentes e estar conformes quatro condições: (1) os ingredientes devem conter a matéria orgânica mais de 50%, e o índice dos metais pesados não excede o padrão; (2) sob adubar circunstâncias, 90% dos materiais precisam de ser degradados completamente dentro de seis meses; (3) sob adubar circunstâncias, precisa de ser fragmentado a um tamanho indistinguível ao olho nu dentro de 12 semanas. (4) produtos do adubo são inofensivos ao crescimento vegetal e a germinação (e as minhocas).

Presentemente, é difícil verificar a autenticidade de produtos compostable assim chamados, e o sistema adubando industrial padrão global está distante menos do que a saída de tais plásticos. Estes pacotes “verdes” com etiquetas degradable ainda fluirão no ambiente natural, tal como a água ou o solo.

Wang Jun acredita que “os plásticos degradable são mais fáceis de fragmentar do que plásticos ordinários. Se incorporam o ambiente em grande escala, é quase impossível ser recolhido outra vez, e o problema da poluição plástica será mais sério. “Mesmo se o problema do tratamento no final do processo é ignorado temporariamente, os plásticos degradable têm limitações na fase do uso. Wang Jun explicou que a imaturidade dos plásticos degradable comparados com os materiais degradable naturais é que a degradação de materiais naturais tem um mecanismo do “interruptor”. “Por exemplo, as folhas não degradam quando estão em árvores, e a degradação ocorre somente depois que caem, isto é, após a extremidade do ciclo de vida.” acredita que os plásticos “biodegradáveis” não têm este mecanismo, e enfrenta um “uso” e “os plásticos Degradable não são tão duráveis quanto plásticos não degradable tradicionais, nem tão degradable quanto todos os materiais naturais,” Wang Jun disse.

Os seres humanos viveram na terra para milhões de anos, e o uso e a divulgação dos plásticos realizaram-se somente no século passado. Antes que os plásticos estiveram usados em grande escala, o relacionamento entre povos e empacotamento do produto não foi o mesmo que agora. O alimento com vida útil curto foi vendido frequentemente no volume perto da origem; os povos tomaram seus próprios potenciômetros do óleo e sacos do arroz às lojas da grão e do óleo para comprar rações; o chá excelente e os biscoitos com vida útil mais longa foram empacotados em umas caixas excelentes do metal, mais de que foram saidos pelo proprietário outros usos.

O plástico trouxe-nos indubitavelmente muita conveniência, mas não todo o empacotamento plástico é necessário.

O “plástico é o produto de seres humanos. Nós não devemos confiar na natureza para resolver os problemas causados por seres humanos. Desde que nós fazemos plástico, nós devemos tentar nosso melhor fazê-lo formar um laço fechado e a estada no ciclo do sistema humano, um pouco do que incorpora o ciclo do sistema natural,” Wang Jun disse.

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A política está mudando

Com os desafios crescentes de plásticos degradable na prática, a comissão o 8 de setembro de 2021, do desenvolvimento nacional e da reforma e o ministério do ambiente ecológico emitiu o plano de ação para o controle de poluição plástico no 14o plano de cinco anos (o “plano”) - para melhorar o sistema de controlo inteiro da corrente de poluição plástica, para promover a redução da produção plástica e o uso na fonte, e promovem substitutos plásticos scientifically e firmemente.

No “esquema”, propõe-se considerar inteiramente o recurso e o impacto ambiental de produtos plásticos degradable no ciclo de toda a vida, estudar o mecanismo e o impacto de tipos diferentes de plásticos degradable, e avaliar scientifically seus segurança e controllability ambientais.

Wang Wang, vice-presidente executivo do ramo de reciclagem plástico e do ramo reciclado do ANIMAL DE ESTIMAÇÃO da associação da resina sintética de China, analisou intelectuais e disse que este “esquema” que mostra que do nível para plásticos degradable, isto é, o impacto ambiental da política do ciclo de vida completo, mecanismo da degradação e o controllability da segurança de plásticos degradable não é claro, e há um desenvolvimento desordenado e a expansão cega da capacidade de produção, que deve ser corrigida.

Por exemplo, propõe-se no “plano” que a indústria de plásticos degradable deve desenvolver em uma disposição em ordem e racional, seus campos da aplicação precisa de ser estandardizado, e as condições da degradação e os métodos da eliminação igualmente precisam de ser claros. O sinal da política pode ser compreendido como: “não é apropriado para a promoção em grande escala e a aplicação de plásticos degradable presentemente”, Wang Wang concluiu.