פלסטיק מתכלה יכול להיות מבוסס ביולוגי או מבוסס דלק מאובנים. סוגים חדשים של פלסטיק יוצרו בשנים האחרונות כדי לטפל בבעיית זיהום הפלסטיק, על ידי ניסיון לקצר את הזמן הדרוש לפירוקם, במיוחד בתנאים טבעיים. עם זאת, לא כל הפלסטיק המתכלה הנוכחי השיג את המטרה הזו.
הגדרה של פלסטיק מתכלה
פלסטיקים מתכלים הם אלו שיכולים להתפרק על ידי פעולה מיקרוביאלית כדי לייצר מוצרי קצה טבעיים, כמו מים ופחמן דו חמצני, בפרק זמן סביר.הזמן הדרוש לפירוק מלא תלוי בחומר, בתנאי הסביבה כגון טמפרטורה ולחות, ובמיקום הפירוק לפי מכון למוצרים מתכלים (BPI עמוד 2).
פלסטיקים הניתנים לדחיסה הם כאלה שמתכלים במהירות והופכים לחומוס שאינו מזוהם במתכות. לא כל הפלסטיקים המתכלים ניתנים לקומפוסטציה; רק חלקם.
החומרים חייבים לעמוד במפרטי ASTM D6400 או D6868 כדי להיקרא מתכלים וניתנים לקומפוסט ביבשה, ולעמוד במפרטי ASTM D7081 עבור סביבות ימיות. ASTM היא קבוצת תקני מוצרים עולמית.
פלסטיק פוליאסטר על בסיס ביולוגי שמתכלה ביולוגי
פלסטיק שמקורו בצמחים נקרא פלסטיק מבוסס ביולוגי. לא כל אלה מתכלים; לדוגמה, ישנם בקבוקי PET על בסיס ביולוגי שעשויים להיות עמידים.הפלסטיק הביולוגי המתכלה עשוי משני חומרים: ביומסה ופוליסטרים המופקים מצמחים. ישנם שני סוגים של פוליסטרים מבוססי ביו: חומצה פולילקטידית (PLA) ופוליהידרוקסיאלקנואט (PHA).
פוליהידרוקסיאלקנואט (PHA)
PHA מיוצר באופן טבעי על ידי חיידקים וצמחי אורגניזמים מהונדסים גנטית (GMO), אך יש תוכניות לנסות ייצור מפסולת מזון. Polyhydroxybutyrate או PHB הוא גם סוג של PHA שנמצא בשימוש נרחב. PHA יקר להכנה מכיוון שניתן לייצר רק כמויות מוגבלות מחיידקים.
- שימושים:PHA משמשים כעטיפת מזון, כוסות, צלחות, ציפוי לנייר וקרטון, ו" שימושים רפואיים רבים, כולל תפרים, גזה וציפויים לתרופות" על פי דו" ח של המרכז לשיתוף פעולה בתעשייה וחינוך (דוח CIEC). זה יכול להחליף את רוב סוגי הפלסטיק העיקריים המבוססים על דלק מאובנים המשמשים כיום, כגון PE, PS, PVC ו-PET מציינת Bio Based Press.
- PHA בתערובת עמילן/צלולוזה פלסטיק: פריטי פלסטיק מסוימים עשויים לחלוטין PHA, כמו במקרה של בקבוקי מים הערות Bio Based Press. עם זאת, מכיוון שהייצור של PHA יקר, הוא גם מעורבב עם עמילן ותאית כדי להפוך אותו לחסכוני יותר. יש לזה יתרון נוסף של שיפור קצב הפירוק על פי כתב העת Dartmouth Undergraduate Journal of Science (DUJS).
- התפרקות ביולוגית: ניתן לקומפוסטציה לחלוטין בסביבות עשירות בחיידקים ופטריות, במיוחד באדמה. חיידקים אלו מפרקים את ה-PHA בעזרת אנזימים. הזמן הדרוש לפירוק תלוי בריכוז החיידקים בסביבה.
- לPHA לוקח חודשיים להתפרק בחצרות האחוריות, לפי Bio Based Press.
- קצב הפירוק איטי בהרבה במים ימיים שבהם פחות מ-50% מתפרקים לאחר שישה חודשים, מוסיף CalRecycle (עמוד 6). PHA עבר את מבחן ASTM D7081 על ידי הצגת פירוק של 30% תוך שישה חודשים (עמוד 7).
חומצת פולילקטיד (PLA)
ה-DUJS מסביר כי PLA הוא תרמופלסטי המיוצר באמצעות תסיסה על ידי חיידקים. PLA הן למעשה שרשרת ארוכה של מולקולות רבות של חומצת חלב. מכיוון שקיימים אמצעים זולים רבים להפקת חומצת חלב, יש רק לבצע פילמר או חיבור אליהם. לכן, PLA פחות יקר מ-PHA. עם זאת, PLA שביר והיישום שלו מוגבל יותר מאשר PHA. יצרנים עוקפים בעיה זו על ידי הכללת תוספים או פולימרים.
- שימושים: הוא עשוי לשקיות מכולת, אריזות מזון, בקבוקים, כוסות וצלחות. מכיוון שהוא מתפרק היטב בנוכחות חומצות, הוא משמש ביישומים רפואיים מסוימים כמו תפרים וצלחות רפואיות, שם הוא מתמוסס לאחר 90 יום, מציין דוח CIEC. הוא משמש גם בהדפסה תלת מימדית של אובייקטים.
- תערובות PLA ופולימר: ניתן לערבב PHA גם עם פולימרים ממקורות מתחדשים כדי לשפר את האיכויות שלו לפי DUJS.
- התפרקות ביולוגית: PLA לא ניתן לקומפוסט בקלות בחצר האחורית מכיוון שהטמפרטורה ומפלסי המים הדרושים אינם זמינים בסביבה זו.
- PLA יכול לקחת שישה-12 חודשים להתפרק באדמה.
- ל-PLA לוקח שלושה-שישה חודשים להתדרדר במתקנים מסחריים, מציין World Centric.
- כאשר הפירוק מתרחש בנוכחות חמצן, התוצרים הסופיים הם פחמן דו חמצני ומים.
- אם פירוק PLA מתרחש במזבלות ללא חמצן, הוא מייצר גז מתאן שמזיק לסביבה פי 20 מאשר פחמן דו חמצני מצביע על שחרור של החברה האמריקאית לכימיה (עמוד 2).
- PLA לא עבר את מבחן ASTM D7081 מכיוון שרק 3% התפרקו במים ימיים לאחר שישה חודשים לפי CalRecycle (עמוד 7).
מכיוון ש-PLA אינו מתפרק במהירות באדמה או במי ים, הדבר עלול להפוך לבעיה כאשר זורקים.
פלסטיק מתכלה על בסיס ביומסה
פלסטיק המבוסס על ביומסה עשוי מעמילן ותאית המתקבלים משאריות יבול וכן מעץ מעצים.
אצט תאית
Cellulose acetate (CA) הוא מוצר סינתטי המופק מתאית שנמצאת בכל חלק של הצמח. תאית משמשת כיום מכותנה, עץ ופסולת יבול לפי פרסום מדעי משנת 2018. זה יכול לשמש ליצירת פלסטיק מוצק יצוק, מסנני סיגריות, ציפויים, סרטי צילום ומסננים. צלופן הוא סרט מתכלה המופק מתאית. קיים מחקר חדש מתמשך למציאת סרטי פלסטיק חדשים מפסולת יבול ומחומרי עץ שהם עמידים במים ומתכלים לפי Phys.org.
מתכלות ביולוגית: מחקרים מראים ש-CA מתכלה ומופחת ב-70% ממשקלו לאחר 18 חודשים בטבע.
עמילן
ביקורת משנת 2017 מציינת שהעמילן מטופל בחום, מים ופלסטיקים כדי לייצר תרמופלסטי. כדי לשפר את חוזקו, הוא משולב עם חומרי מילוי מחומרים אחרים. המקורות העיקריים של עמילן הם תירס, חיטה, תפוחי אדמה וקסאווה. פלסטיק זה משמש באריזות, בשקיות ובסרטי חיפוי חקלאיים, בכלי שולחן, בעציצים, ונוצר לייצור אריזות ומוצרי צריכה. זה נתפס כחלופה לפוליסטירן (PS) לפי פורום אריזות מזון. עמילן מתווסף לפלסטיק מבוסס ביולוגי ורגיל כדי להפוך אותם לתווים מתכלים יותר, דוח Phys 2017.
מתכלות ביולוגית: פלסטיק על בסיס עמילן יכול להיות קומפוסטר או רק מתכלה. גרסאות הניתנות לדחיסה דורשות 90 יום להתכלות במתקנים תעשייתיים, בעוד שהגרסאות המתכלות דורשות 100 ימים עד 46% להתכלות ועד שנתיים להתכלות מלאה.
פלסטיק מתכלה על בסיס דלק מאובנים
לפי מדריך Bioplastics, ישנם כמה פלסטיקים חדשים של דלק מאובנים שיכולים להיות גם מתכלים. הנפוצים שבהם הם Polybutylene succinate (PBS), Polycaprolactone (PCL), Polybutyrate adipate terephthalate (PBAT) ו-Polyvinyl alcohol (PVOH/PVA).
- PBATהוא פולימר המופק מנגזרות של דלק מאובנים ומשמש לעיתים בשילוב עם עמילן. נמשכים מאמצים לייצר פולימר זה ממקורות מתחדשים. מדריך ביופלסטיק רואה בו תחליף ל-LDPE ו-HDPE. הוא משמש לייצור שקיות אשפה, סרטי עטיפה, אריזות חד פעמיות וכלי שולחן (כוסות, כלים וכו'). זה לא רק מתכלה אלא גם ניתן לקומפוסטציה.
- PCL הוא פוליאסטר סינטטי המשמש לייצור שקיות קומפוסטציה, ביישום רפואי (תפרים וסיבים), כציפוי משטח, דבקים לנעליים ועור, ומקשיחים לנעליים ו סדים אורטופדיים.פלסטיק זה יכול להתפרק על ידי שמרים. יותר מ-90% מהסרטים ו-40% מהקצף העשוי מחומר זה יכולים להתפרק תוך 15 ימים.
- PBS הוא שרף המופק מדלקים מאובנים או יכול להיות גם מבוסס ביולוגי לפי Succinity (עמ' 1, 5). ניתן לשלב אותו עם פולימרים או סיבים ביולוגיים אחרים כמו יוטה כדי לשפר את איכותו. PBS משמש לייצור אריזות מזון, כלי שירות, יריעות חיפוי חקלאיות, עציצים, מוצרי היגיינה כמו חיתולים ורשתות דיג.
- PVOH הוא שרף שניתן להשתמש בו לייצור סרטי אריזה שיכולים להחליף LDPE ו-HDPE. יישומים חשובים נוספים שלו הם כציפויים ותוספים לייצור נייר וקרשים לפי פורום אריזות מזון.
כל ארבעת הפלסטיקים המבוססים על דלק מאובנים מתכלים תוך שלושה חודשים בקומפוסטציה תעשייתית, בשנה אחת בקומפוסטציה בחצר האחורית ובתוך שנה עד שנתיים באדמה/מזבלות לפי InnProBio (עמוד 4).
מיחזור וקומפוסט
יש לזכור את המאפיינים של הפלסטיקים המתכלים השונים כדי לטפל בהם בסוף מחזור חייהם, מזהירה הסוכנות להגנת הסביבה (EPA).
- EPA מסביר שאין להוסיף פלסטיק מתכלה לפחים שממחזרים פלסטיק קונבנציונלי מכיוון שהם עשויים מחומרים שונים. זה נכון גם לסוג הדלק הביולוגי וגם לסוג הדלק המאובנים.
- למרות שפלסטיק מסומן כמתכלה וניתן לקומפוסטציה, רבים מהם יכולים להתפרק רק בתנאים הזמינים במתקני קומפוסטציה מסחריים; צור קשר עם סוכנויות המיחזור המקומיות לקבלת מידע על מפעל הקומפוסט הקרוב. היו רק 200 מתקנים כאלה בארה" ב בשנת 2017, אז צריך להגדיל את סוגים אלה של מרכזים.
- וודא שהשקיות ניתנות לקומפוסטציה בבית על ידי ביצוע הוראות המוצר לפני הוספתן לפחי הקומפוסט.
- שחזור חומר מפלסטיק מתכלה אינו אפשרי באמצעות מיחזור, עקב מחסור במתקנים.
הפרדה, איסוף ופירוק יעילים נחוצים כדי לנצל את היתרון של הפלסטיק הביולוגי והמתכלה. בהיעדרו, רוב הפלסטיק המתכלה מגיע למזבלות.
עתיד של פלסטיק מתכלה
האופי המתכלה של פלסטיק אינו יכול לפתור את בעיית זיהום הפלסטיק אם הם אינם מסולקים כראוי. כמו כן, עדיין יש צורך בהתנהגות הצרכנים להישאר ממוקדים בהפחתת הצריכה או במיחזור פלסטיק כדי ליהנות מהשינוי מפלסטיק דלק מאובנים קונבנציונלי לפלסטיק מתכלה.
