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Pueden los plásticos degradables solucionar el problema del empaquetado disponible| Fuente: pexels.com

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Los plásticos “degradables” se han convertido en una nueva tendencia de la protección del medio ambiente. Sin embargo, de producción y de uso a la clasificación y al proceso, los problemas causados por “degradable” son lejos más que solucionados. No sólo el coste es alto, pero también tan durable como los plásticos tradicionales; Después de dar vuelta en basura, todavía necesita la colección clasificada muy detallada y el ambiente de abonamiento industrial realizar verdad la “degradación”. Sin embargo, estas dos condiciones son difíciles de proporcionar en la mayoría de las áreas, así que tenemos razón que preguntar si debe salir del laboratorio y moverse hacia el uso en grande.

Escrito por Yang Jinqi

Redactor responsable: Feng Hao

●el ●● para dar la bienvenida 2022 a los juegos de olimpiada de invierno próximos de Pekín, Sinopec anunció que su petróleo afiliado de Pekín donará las 100000 bolsas de plástico degradables a la ciudad de Zhangshanying, en donde el área de la competencia de Yanqing de los juegos de olimpiada de invierno se localiza, para reducir la contaminación plástica durante la operación de los juegos. El material de las estas bolsas de plástico es PBAT (copolímero del adipato del butanodiol y del tereftalato del butanodiol), que se puede degradar bajo abonamiento de condiciones. Con la mejora de la conciencia pública de la contaminación plástica, los plásticos degradables se miran como la llave de oro para solucionar la contaminación blanca.

Sin embargo, los estudios comienzan cada vez más a preguntar la eficacia de plásticos degradables como solución a la contaminación plástica. ¿Por ejemplo, bajo qué circunstancias pueden los supuestos plásticos degradables ser degradados? ¿Qué impacto tiene en el sistema actual de la instalación del tratamiento de residuos?

Antes de contestar estas preguntas, puede ser que también hechemos una ojeada el concepto, el principio, las condiciones y el uso práctico actual de “plásticos degradables”.

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¿Cuál es plástico degradable?

Hablar de la degradación sin condiciones es como hablar de toxicidad sin dosis.

Las condiciones del degradability incluyen muchos aspectos - la temperatura, la humedad, el oxígeno, la población microbiana, el etc. además, el factor tiempo es cruciales. Los plásticos basados fósiles ordinarios, tales como botellas plásticas comunes, se pueden también degradar en el ambiente natural después de 450-500 años, pero esto es sin setido para la protección del medio ambiente que estamos hablando.

Desde la perspectiva de la estructura molecular material, el proceso de degradación interfiere realmente con la estructura química de plásticos generales, es decir, el enlace de cadena larga del carbono del poliéster se descompone en cadenas cortas, y entonces en el dióxido de carbono, el agua y la biomasa, para volver con seguridad al ciclo material de la naturaleza.

La mayor parte de los plásticos comunes en el mercado son plásticos no degradables, tales como polipropileno (PP), tereftalato del etileno (ANIMAL DOMÉSTICO), cloruro de polivinilo (PVC), etc. Pueden ser reciclados, pero si está desechado en vertidos, lleva generalmente centenares de años para degradar.

Hay generalmente dos maneras de degradación plástica, de degradación photooxidative y de biodegradación. Debido a la gran controversia sobre la degradación oxidativa de la foto (tal y como se muestra en de la tabla abajo), este papel se centra en la biodegradación.

La degradación oxidativa de la foto (degradable oxo) acelera generalmente la fragmentación de plásticos basados fósiles tradicionales bajo el oxígeno, la luz o temperatura alta añadiendo los añadidos. Aunque los plásticos degradables oxidativos de la foto puedan ser hechos fragmentos o aún invisibles al ojo desnudo dentro de algunos meses o años, los plásticos hechos fragmentos se convertirán en gradualmente los plásticos micro (partículas generalmente plásticas con tamaño de partícula menos de 5m m) en el ambiente. Actualmente, no hay pruebas que los plásticos micro se pueden degradar totalmente en poco tiempo. Por lo tanto, la degradación del oxígeno de la foto es polémica y sospechada de “verde que se lava”.

Además, los plásticos degradables oxidativos de la foto no son durables en la práctica, y se pueden ni reciclar ni uso posterior abonado. Por el contrario, interferirán con ambos métodos de tratamiento - reducir el funcionamiento de plásticos reciclados y contaminar productos del estiércol vegetal. Las marcas importantes en todo el mundo (por ejemplo la palanca de selección, Pepsi-Cola), las instituciones de investigación y las instituciones del bienestar público ahora están proponiendo prohibir la producción de este plástico, hasta que hay evidencia de que pueda ser degradada totalmente en poco tiempo.

La biodegradación refiere a la conversión completa de materiales en el dióxido y el agua de carbono con la acción microbiana en un ambiente específico. Los microorganismos que pueden convertir cadenas del cortocircuito del poliéster en el dióxido de carbono incluyen bacterias, los hongos y los protozoos, y una enzima secretada por ellas pueden descomponer enlaces del poliéster.

Actualmente, hay más de 20 clases de plásticos biodegradables en el mercado. La gente lo confunde a menudo con los bio plásticos basados (componentes de recursos biológicos renovables). De hecho, los plásticos biodegradables pueden ser bio haber basado o fósiles basados (los componentes de recursos fósiles no renovables).

Los bio plásticos basados utilizan a menudo la mandioca, el maíz y la caña de azúcar como materias primas. Debe estar claro que no todos los bio plásticos basados son biodegradables. Por ejemplo, el bio PE produjo a gran escala con la caña de azúcar pues la materia prima en el Brasil no es biodegradable. La mayoría de los plásticos basados fósiles no son biodegradables. Por supuesto, hay excepciones, tales como polycaprolactone (PCL), succcinato del polibutileno (PBS) y el copolímero del adipato y del tereftalato del butileno (PBAT) del butileno.

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Tres tipos de plásticos biodegradables que se pueden producir a gran escala

Según el informe europeo de los datos del mercado de los bioplastics, en 2019, la capacidad de producción total global de plásticos biodegradables alcanzó 1,17 millones de toneladas, explicando 0,3% de la salida anual global de los plásticos (360 millones de toneladas). Actualmente, hay tres tipos principales de producción comercial en grande.

Uno es los plásticos y el ácido polylactic (PLA) del almidón con el almidón de la planta como materias primas [10]. El almidón es producción barata, alta y proceso simple. La desventaja es que no es impermeable y depende de los cultivos de plantas comestibles como materias primas, ocupando una gran cantidad de tierra cultivada. Actualmente, la industria también está estudiando la extracción de materias primas de basuras agrícolas e industriales (tales como mazorcas y celulosa de maíz).

En segundo lugar, los copolyesters ácidos dibásicos del diol (PBS, PBSA, PBAT, en adelante designados los plásticos de PBS) con los subproductos del petróleo o las materias primas biológicas, y la capacidad de producción de tales plásticos también está aumentando año tras año.

El tercero es los ésteres ácidos polyhydroxyfatty (PHA), que son sintetizados por los microorganismos con los azúcares o los aceites como materias primas durante la fermentación. Actualmente, la capacidad de producción es todavía pequeña, solamente 25000 toneladas en el mundo. Sin embargo, porque es similar al PLA y tiene el potencial para utilizar subproductos agrícolas y otras basuras orgánicas como materias primas, la perspectiva de PHA es muy prometedora.

Actualmente, el precio de plásticos biodegradables es generalmente más alto que el de plásticos tradicionales, pero con el efecto de escala traído por el aumento de la capacidad de producción y el impacto de las fluctuaciones del precio del petróleo en los plásticos tradicionales, el precio de plásticos biodegradables está llegando a ser cada vez más competitivo en el mercado.

Jia Xinnan, doctor de la ecología marina polar en la universidad de Tasmania en Australia, dijo a intelectuales que la forma más común de plásticos degradables en China es película, dominada especialmente por la prueba y la promoción de la película plástica degradable. En zonas urbanas, es la más ampliamente utilizada de supermercados, de bolsos de compras y del acondicionamiento de los alimentos.

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¿Plástico degradable, es realmente fácil degradar?

Si la basura plástica no se puede recoger y dispersar con eficacia en el ambiente natural, causará efectos negativos extremadamente serios. Los métodos de tratamiento comunes de basura plástica recogida incluyen el vertido, la incineración, el reciclaje y la degradación.

Vertido

El vertido es el menos método de tratamiento ideal, que no sólo contamina el ambiente y amenaza a salud pública, pero también lanza el metano así como otras basuras orgánicas después de que los plásticos biodegradables sean depositados en vertederos. La contribución de la misma cantidad de metano al efecto de invernadero es 25 veces que del dióxido de carbono, exacerbando el cambio de clima. Debido a la falta de temperatura, de humedad y de otras condiciones requeridas para la degradación plástica, no hay virtualmente diferencia en el “degradability” entre los plásticos biodegradables y los plásticos no degradables en vertidos.

Wang Jun, vicepresidente técnico de la rama de reciclaje plástica de la asociación de la resina sintética de China, dijo a intelectuales, “incluso si se asume que los plásticos degradables necesitan solamente 20 años degradar en la naturaleza, que es mucho más corta que los plásticos no degradables, sin embargo, en los 20 años cuando no se han degradado totalmente, el daño a la ecología natural y la biología es no diferente de otros plásticos.”

Quemadura

La incineración para la producción o la calefacción de energía es mejor que el vertido, considerando especialmente que el poder calorífico de plásticos basados fósiles es más alto que el del carbón. Si solamente desde la perspectiva de utilización de la energía, la quema de los plásticos usados es más eficiente que quemando otras no fuentes de energía renovable (carbón, aceite y gas natural).

Sin embargo, el equipo de investigación de la universidad de Tongji encontró los plásticos micro difíciles en la escoria del incinerador]. La investigación estimaba que 360000 ~ 102000 partículas plásticas micro se podrían producir por la tonelada de basura puesta en el incinerador. Es decir incluso la incineración no puede solucionar el problema de la contaminación plástica de una vez por todas. Por otra parte, desde la perspectiva de recursos, la incineración plástica es también muy derrochador. Ambos plásticos no degradables y los plásticos degradables se fuerzan para acortar su vida de servicio. Comparado con el torneado en los plásticos reciclados con el vínculo de reciclaje mencionó abajo, ellos pierden la posibilidad del reciclaje.

Recuperación

Comparado con el tratamiento simple y crudo de recursos por la incineración, el reciclaje es una solución extensamente abogada para la basura plástica. Los plásticos no degradables basados fósil (tales como ANIMAL DOMÉSTICO) se pueden reciclar a gran escala y poner en la producción de plásticos o de productos de materia textil. Chang Xinjie, vicepresidente del negocio circular de la economía del grupo del taolang, una clasificación basada noruego y reciclaje del proveedor de la solución, dijo a intelectuales, “el reciclaje de la botella del ANIMAL DOMÉSTICO se ha convertido en un gran escala en China. Según la valoración de Tao Lang, la tarifa de la colección ha alcanzado el 85%; actualmente, los plásticos degradables son substituidos principalmente por los materiales en escenarios de una sola vez del uso, sin la consideración de la colección y del reciclaje del poste-uso, así que no son necesariamente mejores que los plásticos reciclables tradicionales.”

Chang Xinjie introdujo que actualmente, el equipo de clasificación óptico de muchas compañías que postprocesan puede identificar los materiales biodegradables tales como PBAT y PLA de los PP y del PE. Sin embargo, el problema es que muchos productos no son solos materiales. Diversos fabricantes pueden mezclar diversos materiales tales como PLA, PBAT y almidón en sus productos, y la proporción es diferente. El equipo actual no puede ser la identificación apuntada, que trae más problema a la clasificación posterior.

Chang Xinjie dijo: “actualmente, la cantidad de plásticos degradables que incorporan el sistema de reciclaje a China es pequeña, pero si los plásticos degradables son ampliamente utilizados en el futuro, y los estándares anticipados del producto y la clasificación inútil no es estricta y muy bien bastante, después los plásticos degradables son probables mezclarse con los plásticos reciclados e incluso interrumpir el proceso de reciclaje entero.”

Según el principio similar, el acondicionamiento de los alimentos del estudio general (tal como taza de papel disponible) se compone de materiales compuestos. Hay una capa de película plástica para la prueba impermeable y de aceite. Si no puede ser separado con eficacia, el papel también afectará a reciclaje plástico.

En la práctica, el uso posterior biodegradable de los plásticos debe incorporar los canales favorables de la degradación para tener la oportunidad de terminar su misión de la degradación. Sin embargo, Chang Xinjie reveló que actualmente, todavía hay pocas tales instalaciones favorables en China.

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Los plásticos degradables no pueden formar actualmente un lazo cerrado material

Wang Jun cree que los plásticos biodegradables son muy no maduros, o un pseudo concepto la mayor parte del tiempo.

La razón es que el concepto de “degradación” en la mente de la gente viene de la observación de la naturaleza. Por ejemplo, los organismos tales como madera se pueden degradar totalmente por los microorganismos naturalmente existentes para convertirse en la nutrición de otros organismos y para formar un lazo cerrado material. Actualmente, es polímeros artificiales “biodegradables” tales como plásticos es los polímeros del poliéster, que necesitan las condiciones específicas de la hidrólisis para el primer paso de la degradación química antes de que puedan ser digeridos por los microorganismos.

“Esto es diferente de la degradación natural. Antes de que la naturaleza desarrollara microorganismos con los plásticos sintéticos como la fuente directa de la comida, los plásticos sintéticos tomaron el camino a circuito cerrado natural, es decir, lanzar los plásticos a la naturaleza para la degradación y la absorción no es un acercamiento responsable al ambiente,” Wang Jun dijo.

Los plásticos degradables estudiaron en el laboratorio pueden gozar de temperatura apropiada, de humedad y de la población microbiana rica para ayudar al proceso de degradación. Sin embargo, para salir del laboratorio, los plásticos degradables hacen frente a un “paso de montaña real” -- clasificación, colección y tratamiento -- todo el haber ligado e imprescindible.

Actualmente, el sistema de clasificación de la basura en ciudades nacionales no puede realizar el almacenamiento y el transporte separados de plásticos degradables. Si toda clase de plásticos entran en la incineradora por la misma manera, los consumidores perderán la significación de la protección del medio ambiente pagando los precios altos plásticos biodegradables.

Dicho de otro modo, si se asume que el sistema inútil de la separación está ejecutado estrictamente, las instalaciones finales de la degradación también necesitan cumplir las condiciones de la biodegradación (el oxígeno se requiere generalmente para la degradación eficiente, la temperatura alta del ℃ 50 y la humedad del 55%). Actualmente, la mayoría de las instalaciones nacionales de la digestión anaerobia para la basura de la cocina no pueden cubrir con eficacia las necesidades de la biodegradación, tales como falta de oxígeno.

El abonamiento es la manera más común de degradación.

Finalmente, el poliéster se puede transformar en el dióxido de carbono, agua, las sales minerales y biomasa con proceso biológico, y no las sustancias tóxicas al ambiente natural (agua, suelo) o los animales y las plantas serán producidas. Según estándar de la UE, bajo condición del abonamiento industrial, los materiales abonablees deben ser descompuestos totalmente por los microorganismos naturalmente existentes y cumplir cuatro condiciones: (1) los ingredientes deben contener la materia orgánica más de 50%, y el contenido de metales pesados no excede el estándar; (2) bajo abonamiento de condiciones, los 90% de los materiales necesitan ser degradados totalmente en el plazo de seis meses; (3) bajo abonamiento de condiciones, necesita ser hecho fragmentos a un tamaño indistinguible al ojo desnudo en el plazo de 12 semanas. (4) productos del estiércol vegetal son inofensivos al crecimiento vegetal y germinación (y las lombrices de tierra).

Actualmente, es difícil verificar la autenticidad de supuestos productos abonablees, y el sistema de abonamiento industrial estándar global está lejos menos que la salida de tales plásticos. Estos paquetes “verdes” con las etiquetas degradables todavía fluirán en el ambiente natural, tal como agua o suelo.

Wang Jun cree que los “plásticos degradables son más fáciles de hacer fragmentos que los plásticos ordinarios. Si incorporan el ambiente a gran escala, es casi imposible ser recogido otra vez, y el problema de la contaminación plástica será más serio. “Incluso si el problema del tratamiento final se ignora temporalmente, los plásticos degradables tienen limitaciones en la etapa del uso. Wang Jun explicó que la inmadurez de los plásticos degradables comparados con los materiales degradables naturales es que la degradación de materiales naturales tiene un mecanismo del “interruptor”. “Por ejemplo, las hojas no degradan cuando están en árboles, y la degradación ocurre solamente después que caen, es decir, después del extremo del ciclo de vida.” él cree que los plásticos “biodegradables” no tienen este mecanismo, y hace frente a un “uso” y los “plásticos degradables no son tan durables como los plásticos no degradables tradicionales, ni tan degradable como todos los materiales naturales,” Wang Jun dijo.

Los seres humanos han vivido en la tierra para millones de años, y el uso y la popularización de plásticos ha sido solamente en el siglo pasado. Antes de que los plásticos fueran utilizados a gran escala, la relación entre la gente y el empaquetado del producto no era lo mismo que ahora. La comida con vida útil corta fue vendida a menudo en bulto cerca del origen; la gente llevó sus propios potes del aceite y bolsos del arroz las tiendas del grano y del aceite para comprar raciones; el té y las galletas exquisitos con una vida útil más larga fueron empaquetados en cajas exquisitas del metal, más cuyo fueron idos por el dueño otras aplicaciones.

El plástico indudablemente nos ha traído mucha conveniencia, pero no todo el envase de plástico es necesario.

El “plástico es el producto de seres humanos. No debemos confiar en la naturaleza para solucionar los problemas causados por los seres humanos. Puesto que hacemos plástico, debemos intentar nuestro mejor para hacer que forma un lazo cerrado y la estancia en el ciclo del sistema humano, bastante que el ciclo del sistema natural,” Wang Jun dijo.

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La política está cambiando

Con los desafíos cada vez mayores de los plásticos degradables en la práctica, la Comisión el 8 de septiembre de 2021, del desarrollo nacional y de la reforma y el ministerio del ambiente ecológico publicó el plan de actuación para el control de la contaminación plástico en el 14to plan quinquenal (el “plan”) - para mejorar el sistema de control de cadena entero de contaminación plástica, promover la reducción de la producción plástica y el uso en la fuente, y promueven substitutos plásticos científico y constantemente.

En el “esquema”, se propone para considerar completamente el recurso y las consecuencias para el medio ambiente de productos plásticos degradables en el ciclo vital de toda la vida, para estudiar el mecanismo y el impacto de diversos tipos de plásticos degradables, y para evaluar científico su seguridad y controlabilidad ambientales.

Wang Wang, vicepresidente ejecutivo de la rama de reciclaje plástica y de la rama reciclada del ANIMAL DOMÉSTICO de la asociación de la resina sintética de China, analizaba a intelectuales y dijo que este “esquema” que muestra que la actitud de nivel de directiva hacia los plásticos degradables, es decir, las consecuencias para el medio ambiente del ciclo de vida completo, mecanismo de la degradación y la controlabilidad de la seguridad de plásticos degradables no está clara, y hay desarrollo desordenado y la extensión ciega de la capacidad de producción, que debe ser corregida.

Por ejemplo, se propone en el “plan” que la industria de plásticos degradable debe desarrollar en una disposición ordenada y racional, sus campos del uso necesita ser estandardizado, y las condiciones de la degradación y los métodos de la disposición también necesitan estar claros. La señal de la política se puede entender como: “no es conveniente para la promoción en grande y el uso de plásticos degradables actualmente”, Wang Wang concluyó.