Τέλεια πολυμερή - πολυμερή που εξισορροπούν τις φυσικές ιδιότητες και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις - δεν υπάρχουν, αλλά το τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο (PBAT) είναι πιο κοντά στην τελειότητα από πολλά.
Μετά από δεκαετίες αποτυχίας να σταματήσουν τα προϊόντα τους να καταλήγουν σε χωματερές και ωκεανούς, οι κατασκευαστές συνθετικών πολυμερών βρίσκονται υπό πίεση να αναλάβουν την ευθύνη. Πολλοί διπλασιάζουν τις προσπάθειές τους για την προώθηση της ανακύκλωσης για να αποκρούσουν την κριτική. Άλλες εταιρείες προσπαθούν να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα των αποβλήτων επενδύοντας σε βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά με βάση βιοαποικοδόμηση, όπως το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και οι εστέρες πολυυδροξυ λιπαρών οξέων (PHA), με την ελπίδα ότι η φυσική αποδόμηση θα μετριάσει τουλάχιστον μερικά από τα απόβλητα.
Όμως τόσο η ανακύκλωση όσο και τα βιοπολυμερή αντιμετωπίζουν εμπόδια. Για παράδειγμα, παρά τις προσπάθειες πολλών ετών, οι Ηνωμένες Πολιτείες εξακολουθούν να ανακυκλώνουν λιγότερο από το 10 τοις εκατό των πλαστικών. Και τα βιο-βασισμένα πολυμερή - συχνά τα προϊόντα της ζύμωσης - αγωνίζονται να επιτύχουν την απόδοση και την κλίμακα των συνθετικών πολυμερών που πρόκειται να αντικαταστήσουν.
Το PBAT συνδυάζει μερικές από τις ευεργετικές ιδιότητες των συνθετικών και βιο-βασισμένων πολυμερών. Προέρχεται από κοινά πετροχημικά προϊόντα – εξευγενισμένο τερεφθαλικό οξύ (PTA), βουτανοδιόλη και αδιπικό οξύ, αλλά είναι βιοδιασπώμενο. Ως συνθετικό πολυμερές, μπορεί εύκολα να παραχθεί μαζικά και έχει τις φυσικές ιδιότητες που απαιτούνται για την κατασκευή εύκαμπτων μεμβρανών συγκρίσιμων με εκείνες των παραδοσιακών πλαστικών.
Το ενδιαφέρον για το PBAT αυξάνεται. Καθιερωμένοι παραγωγοί όπως η γερμανική BASF και η ιταλική Novamont βλέπουν αυξημένη ζήτηση μετά από δεκαετίες καλλιέργειας της αγοράς. Μαζί τους συμμετέχουν πάνω από μισή ντουζίνα Ασιάτες παραγωγοί που αναμένουν ότι οι επιχειρήσεις για το πολυμερές θα ανθίσουν καθώς οι περιφερειακές κυβερνήσεις πιέζουν για βιωσιμότητα.
Ο Marc Verbruggen, πρώην διευθύνων σύμβουλος του κατασκευαστή PLA NatureWorks και τώρα ανεξάρτητος σύμβουλος, πιστεύει ότι το PBAT είναι «το φθηνότερο και ευκολότερο βιοπλαστικό προϊόν στην κατασκευή» και πιστεύει ότι το PBAT γίνεται το κατεξοχήν εύκαμπτο βιοπλαστικό, είναι μπροστά από τον πολυηλεκτρικό εστέρα βουτανοδιόλης. PBS) και ανταγωνιστές PHA. Και είναι πιθανό να καταταχθεί μαζί με το PLA ως τα δύο πιο σημαντικά βιοδιασπώμενα πλαστικά, τα οποία, όπως λέει, γίνονται το κυρίαρχο προϊόν για άκαμπτες εφαρμογές.
Ο Ramani Narayan, καθηγητής χημικής μηχανικής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν, είπε ότι το κύριο σημείο πώλησης του PBAT - η βιοδιασπασιμότητά του - προέρχεται από εστερικούς δεσμούς και όχι από τον σκελετό άνθρακα-άνθρακα σε μη αποικοδομήσιμα πολυμερή όπως το πολυαιθυλένιο. Οι εστερικοί δεσμοί υδρολύονται εύκολα και καταστρέφονται από τα ένζυμα.
Για παράδειγμα, το πολυγαλακτικό οξύ και το PHA είναι πολυεστέρες που αποικοδομούνται όταν σπάνε οι εστερικοί τους δεσμοί. Αλλά ο πιο κοινός πολυεστέρας - τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο (PET), που χρησιμοποιείται σε ίνες και μπουκάλια σόδας - δεν διασπάται τόσο εύκολα. Αυτό συμβαίνει γιατί ο αρωματικός δακτύλιος στον σκελετό του προέρχεται από PTA. Σύμφωνα με τον Narayan, οι δακτύλιοι που δίνουν δομικές ιδιότητες καθιστούν επίσης το PET υδρόφοβο. «Το νερό δεν είναι εύκολο να εισέλθει και επιβραδύνει την όλη διαδικασία υδρόλυσης», είπε.
Η Basf παράγει τερεφθαλικό πολυβουτυλένιο (PBT), έναν πολυεστέρα που κατασκευάζεται από βουτανοδιόλη. Οι ερευνητές της εταιρείας αναζήτησαν ένα βιοδιασπώμενο πολυμερές που θα μπορούσαν να παράγουν εύκολα. Αντικατέστησαν κάποιο PTA στο PBT με γλυκολικό οξύ λιπώδους διοξύ. Με αυτόν τον τρόπο, τα αρωματικά μέρη του πολυμερούς διαχωρίζονται έτσι ώστε να είναι βιοαποδομήσιμα. Ταυτόχρονα, μένει αρκετό PTA για να δώσει στο πολυμερές πολύτιμες φυσικές ιδιότητες.
Ο Narayan πιστεύει ότι το PBAT είναι ελαφρώς πιο βιοδιασπώμενο από το PLA, το οποίο απαιτεί βιομηχανικό κομπόστ για να αποσυντεθεί. Αλλά δεν μπορεί να ανταγωνιστεί τα εμπορικά διαθέσιμα PHA, τα οποία είναι βιοδιασπώμενα σε φυσικές συνθήκες, ακόμη και σε θαλάσσια περιβάλλοντα.
Οι ειδικοί συχνά συγκρίνουν τις φυσικές ιδιότητες του PBAT με το πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας, ένα ελαστικό πολυμερές που χρησιμοποιείται για την κατασκευή μεμβρανών, όπως σακούλες σκουπιδιών.
Το PBAT συχνά αναμιγνύεται με το PLA, ένα άκαμπτο πολυμερές με ιδιότητες παρόμοιες με το πολυστυρένιο. Η μάρκα Ecovio της Basf βασίζεται σε αυτό το μείγμα. Για παράδειγμα, η Verbruggen λέει ότι μια κομποστοποιήσιμη τσάντα αγορών περιέχει συνήθως 85% PBAT και 15% PLA.
Η Novamont δίνει άλλη διάσταση στη συνταγή. Η εταιρεία αναμιγνύει PBAT και άλλους βιοαποικοδομήσιμους αλειφατικούς αρωματικούς πολυεστέρες με άμυλο για να δημιουργήσει ρητίνες για συγκεκριμένες εφαρμογές.
Ο Stefano Facco, ο νέος διευθυντής επιχειρηματικής ανάπτυξης της εταιρείας, δήλωσε: «Τα τελευταία 30 χρόνια, η Novamont έχει επικεντρωθεί σε εφαρμογές όπου οι δυνατότητες υποβάθμισης μπορούν να προσθέσουν αξία στο ίδιο το προϊόν. "
Μια μεγάλη αγορά για το PBAT είναι το μούλτι, το οποίο απλώνεται γύρω από τις καλλιέργειες για να αποτρέψει τα ζιζάνια και να βοηθήσει στη διατήρηση της υγρασίας. Όταν χρησιμοποιείται φιλμ πολυαιθυλενίου, πρέπει να τραβιέται προς τα πάνω και συχνά να θάβεται σε χώρους υγειονομικής ταφής. Αλλά οι βιοαποικοδομήσιμες μεμβράνες μπορούν να καλλιεργηθούν απευθείας πίσω στο έδαφος.
Μια άλλη μεγάλη αγορά είναι οι κομποστοποιήσιμες σακούλες σκουπιδιών για σέρβις τροφίμων και οικιακή συλλογή τροφίμων και απορριμμάτων αυλής.
Τσάντες από εταιρείες όπως η BioBag, που αποκτήθηκαν πρόσφατα από τη Novamont, πωλούνται σε καταστήματα λιανικής εδώ και χρόνια.
Ώρα ανάρτησης: 26-11-21