Пластик, который был массово введен в повседневную жизнь в XX веке, сегодня представляет собой одну из самых серьезных экологических проблем в мировом масштабе.
Сроки разложения пластиковых материалов чрезвычайно долги, и в сочетании с огромным количеством производимого и утилизируемого каждый год, они вызывают разрушительные эффекты на наземные и морские экосистемы.
Тем не менее, научные исследования не останавливаются, и в последние годы они предоставляют высокообещающие биоразлагаемые материалы, способные полностью заменить традиционный пластик и способствовать более устойчивому будущему.
Что такое биоразлагаемые материалы?
Биоразлагаемый материал, по определению, может быть разложен микроорганизмами, такими как бактерии и грибы, на простые природные элементы, такие как углекислый газ, вода и биомасса, за относительно короткие сроки.
Эти материалы часто происходят из возобновляемых и натуральных источников, значительно снижая экологический ущерб, связанный как с производством, так и с утилизацией.
Таким образом, биоразлагаемость становится ключевым фактором для перехода к действительно циркулярной экономике, устраняя постоянные отходы, связанные с традиционным пластиком.
Натуральные полимеры
Натуральные полимеры, такие как целлюлоза, хитозан и крахмал, являются одними из наиболее известных и перспективных примеров биоразлагаемых материалов.
Эти вещества, извлекаемые из растений, водорослей или морских организмов, сегодня разрабатываются в лабораториях для получения прочных, безопасных и полностью компостируемых биопластиков.
Например, полилактид (PLA), получаемый из кукурузного крахмала, широко используется для производства пакетов для покупок, пищевой упаковки и одноразовой посуды, которые биоразлагаемы.
Тем не менее, несмотря на несомненную эффективность, PLA все еще требует специфических условий для полного разложения, в основном в промышленных компостных заводах.
Водоросли и мицелий
Одной из наиболее интересных новинок в области биоразлагаемых материалов является использование морских водорослей и мицелия, то есть вегетативной части грибов.
Морские водоросли предлагают особенно перспективное решение, поскольку они быстро растут, поглощают CO₂ во время своего роста и могут быть преобразованы в пленки, пленочные материалы или материалы, похожие на гибкий пластик.
Ярким примером является английский стартап Notpla, который создал прозрачные съедобные упаковки для пищевых продуктов и напитков, которые полностью разлагаются в течение нескольких недель даже в естественной среде.
Мицелий, в свою очередь, позволяет создавать легкие, но прочные материалы, способные заменить упаковку из полистирола и изоляционные материалы для строительства.
Компании, такие как Ecovative, уже выпустили на рынок продукты на основе мицелия, которые могут полностью биоразлагаться в течение нескольких недель, возвращая питательные вещества в почву.
Биоразлагаемые пластики на основе бактерий
Еще одно увлекательное открытие касается полигидроксиалканоатов (PHA) - биоразлагаемых пластиковых материалов, производимых бактериями через процессы натурального брожения.
Эта категория полимеров имеет характеристики, схожие с традиционным пластиком, но полностью биоразлагаема как в промышленных, так и в домашних компостных условиях.
Компании, такие как Danimer Scientific, уже производят PHA для пищевых упаковок, одноразовых столовых приборов и соломинок, что приносит значительные экологические преимущества, демонстрируя, что практичные и коммерчески выгодные альтернативы пластику уже существуют.
Вызовы и перспективы на будущее
Хотя биоразлагаемые материалы предлагают огромные преимущества, существуют еще некоторые важные вызовы, которые необходимо преодолеть для их массового распространения.
Например, стоимость производства все еще выше, чем у обычного пластика, что замедляет их коммерческое распространение в больших масштабах.
Кроме того, крайне важно создать инфраструктуру для компостирования, способную эффективно обрабатывать биоразлагаемые материалы, избегая контаминации с небиоразлагаемыми пластиками и тем самым облегчая устойчивое управление отходами.
Тем не менее, Европейский союз и множество международных правительств продвигают политику и законодательство, стимулирующие использование этих материалов, побуждая компании и научно-исследовательские центры к дальнейшим инвестициям в этом направлении.
Таким образом, будущее биоразлагаемых материалов выглядит многообещающим и может стать окончательным решением для борьбы с загрязнением пластиком.