플라스틱은 20세기에 일상생활에 대량 도입되어 오늘날 전 세계적으로 가장 심각한 환경 문제 중 하나가 되었습니다.
플라스틱 재료의 분해 시간은 매우 길며, 매년 생산되고 처리되는 엄청난 양과 함께 육상 및 해양 생태계에 파괴적인 영향을 미치고 있습니다.
그러나 과학 연구는 멈추지 않으며 최근 몇 년 동안 기존 플라스틱을 완전히 대체하고 더 지속 가능한 미래에 기여할 수 있는 매우 유망한 생분해성 재료를 제공하고 있습니다.
생분해성 재료란 정확히 무엇인가요?
생분해성 재료는 정의에 따라 박테리아와 곰팡이와 같은 미생물에 의해 이산화탄소, 물, 바이오매스와 같은 간단한 자연 요소로 상대적으로 짧은 시간에 분해될 수 있습니다.
이러한 재료는 종종 재생 가능하고 자연적인 출처에서 나오며, 생산과 처리와 관련된 환경 영향을 상당히 줄입니다.
따라서 생분해성은 전통적인 플라스틱과 관련된 영구적인 잔류물을 제거함으로써 진정으로 순환 경제로의 전환을 위한 핵심 요소가 됩니다.
자연 폴리머
셀룰로오스, 키토산, 전분과 같은 자연 폴리머는 생분해성 재료의 가장 잘 알려지고 유망한 예 중 일부입니다.
이 물질들은 식물, 해조류 또는 해양 생물체에서 추출되며, 오늘날 실험실에서 내구성이 있고 안전하며 완전히 퇴비화 가능한 바이오플라스틱을 얻기 위해 처리됩니다.
예를 들어, 옥수수 전분에서 유래된 폴리락틱산(PLA)은 생분해성 쇼핑백, 식품 포장재 및 일회용 식기를 생산하는 데 널리 사용됩니다.
그러나 PLA는 무엇보다도 완전한 분해를 위해 산업용 퇴비화 시설에서 특정 조건을 요구함에도 불구하고 효과가 있음에도 불구하고 있습니다.
해조류와 균사체
생분해성 재료의 전망에서 가장 흥미로운 새로운 접근 방식 중 하나는 해조류와 균사체(즉, 곰팡이의 식물체 부분)의 사용입니다.
해조류는 빠르게 성장하고 성장하는 동안 이산화탄소를 흡수하며, 유연한 플라스틱과 유사한 필름, 필름 또는 재료로 변환될 수 있어 특히 유망한 해결책을 제공합니다.
영국 스타트업 Notpla는 식품 및 음료를 위한 투명하고 먹을 수 있는 포장재를 만들어 자연 환경에서도 몇 주 안에 완전히 분해됩니다.
반면에 균사체는 가볍지만 강한 재료를 만들어 폴리스티렌 포장재와 건축용 단열재를 대체할 수 있습니다.
Ecovative와 같은 회사들은 이미 균사체를 기반으로 한 제품을 상용화하여 몇 주 안에 완전히 생분해되어 토양에 영양분을 되돌려줍니다.
박테리아에서 유래한 생분해성 플라스틱
또 다른 매력적인 발견은 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)로, 이는 박테리아가 자연 발효 과정을 통해 생산하는 생분해성 플라스틱 재료입니다.
이 범주의 고분자는 전통적인 플라스틱과 유사한 특성을 가지고 있지만, 산업용 및 가정용 퇴비화에서 완전히 생분해됩니다.
Danimer Scientific과 같은 회사들은 이미 PHA를 식품 포장, 일회용 식기 및 빨대에 사용하고 있으며, 이는 중요한 환경적 이점을 보여주며 플라스틱에 대한 실용적이고 상업적으로 타당한 대안이 이미 존재함을 입증합니다.
도전과 미래 전망
생분해성 재료가 엄청난 이점을 제공함에도 불구하고, 이들의 대규모 확산을 위해 극복해야 할 몇 가지 중요한 도전이 있습니다.
예를 들어, 생산 비용이 여전히 전통적인 플라스틱보다 높아 대규모 상업적 확산을 늦춥니다.
또한, 생분해성 재료를 효과적으로 처리할 수 있는 퇴비화 인프라를 구축하는 것이 중요하며, 비생분해성 플라스틱과의 오염을 방지하고 지속 가능한 폐기물 관리를 용이하게 합니다.
그럼에도 불구하고, 유럽연합과 여러 국제 정부들이 이러한 재료의 사용을 장려하는 정책과 규정을 촉진하고 있으며, 기업과 연구 센터가 이 방향으로 더욱 투자하도록 밀어붙이고 있습니다.
따라서 생분해성 재료의 미래는 매우 유망해 보이며 플라스틱 오염 문제에 대한 궁극적인 해결책이 될 수 있습니다.