Zakończenie
Wprowadzanie na rynek nowych tworzyw biodegradowalnych ma jeszcze ciągle znaczenie marginalne. Ich zastosowanie jest dość ograniczone i nie zastępują one powszechnie dziś stosowanych poliolefin (polietylenów i polipropylenów), polistyrenu, poliestrów i poliamidów.
Jak widać z przedstawionego tu materiału, powoli zaczyna się boom na tworzywa biodegradowalne, w tym i na folie biodegradowalne – kosztem głównie poliolefin. W tym miejscu należy postawić pozornie przewrotne pytanie: czy biotworzywa, w tym folie z nich wykonane mogą być szkodliwe dla środowiska naturalnego?
Niestety odpowiedź brzmi „tak” w stosunku do niektórych najbardziej rozpowszechnionych folii z tworzyw biodegradowalnych. Raport przygotowany w kwietniu br. przez brytyjski dziennik „The Guardian” 13 stwierdza, że alternatywne opakowania z bioplastików mogą powodować w środowisku naturalnym więcej szkód niż korzyści. Tym bardziej, iż – jak się okazuje – recykling tworzyw „biodegradowalnych” nastręcza znacznie więcej trudności, jest bardziej kosztowny, jak również bardziej uciążliwy dla środowiska. Ta niepokojąca konstatacja dotyczy również szkód, jakie mogą wyrządzić środowisku naturalnemu biotworzywa, do których produkcji surowiec pochodzi z recyklingu klasycznych tworzyw.
Raport „The Guardian” przynosi zastanawiające i niepokojące informacje. Popyt na biotworzywa rośnie w tempie, które można określić jako dramatyczne, co oznacza aprecjację rzędu 20-30% rocznie. Wbrew rozpowszechnianym opiniom biotworzywa nie mogą ulegać biodegradacji wszędzie, tzn. w przydomowych kompostowniach czy na wysypiskach śmieci, ale w specjalnie przygotowanych kompostowniach przemysłowych. Raport wskazuje, iż jeśli PLA będzie się rozpadać w amatorskiej kompostowni lub na zwykłym wysypisku śmieci, to w procesie tym zostanie uwolniony metan, znacznie bardziej szkodliwy dla środowiska niż CO2.
Na koniec informacja, która powinna zaciekawić dostawców i przetwórców klasycznych tworzyw w Polsce: producent napojów Innocent oraz sieć supermarketów Sainsbury przestały stosować PLA w opakowaniach.
Pełny tekst raportu zamieszczonego w „The Guardian” można znaleźć pod adresem: http://www.guardian.co.uk/environment/2008/apr/26/waste. pollution
W tym miejscu należy zwrócić uwagę na dwa podstawowe problemy:
1. Obecnie najbardziej rozpowszechnionymi foliami biodegradowalnymi dostępnymi na światowym rynku są folie z PLA.
2. Sprawa ich utylizacji wypłynęła w W. Brytanii, gdyż tam zwyczajowo posiadacze domków jednorodzinnych mają przydomowe kompostowniki.
Poniżej zostaną przedstawione obszerne fragmenty ekspertyzy prof. dr hab. inż. Marii Muchy 14 z Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska Politechniki Łódzkiej. Profesor Maria Mucha jest obecnie najwybitniejszym w Polsce specjalistą z zakresu badania biodegradacji tworzyw sztucznych. Opinia ta zamieszczona jest jako załącznik do informacji o raporcie „The Guardian”.
„Światowy rozwój produkcji poliolefin (polietylenu i polipropylenu) jest związany z dwoma ważnymi czynnikami:
1. Polimery te przy stosunkowo niskim koszcie wytwarzania wykazują szereg cennych właściwości użytkowych i są akceptowalne z punktu widzenia ochrony środowiska (czyste ekologicznie).
2. Ponieważ cząsteczki polietylenu (oraz polipropylenu) zbudowane są jedynie z atomów węgla i wodoru (łańcuchy liniowe), także produkty ich rozkładu i spalania są czyste ekologicznie. Spalanie prowadzi do powstawania wyłącznie CO2 i wody. Ukazujące się sporadycznie w prasie doniesienia o trujących wyziewach z rozkładu torebek foliowych w postaci trujących gazów takich jak np. siarkowodór świadczą o braku podstawowej wiedzy w tym zakresie. By w czasie rozkładu wydzielał się siarkowodór lub amoniak, w strukturze polimeru winny się znajdować takie atomy jak siarka lub azot, a te pierwiastki nie występują w strukturze polietylenu. W przypadku pirolizy w ok. 400°C (bez dostępu tlenu) mogą powstawać proste związki organiczne takie jak metan czy etylen. Wzrastający rozwój uprzemysłowienia oraz dochodu ludności wiąże się z użyciem coraz większej ilości materiałów także opakowaniowych oraz potrzebą zaopatrzenia w coraz większą ilość energii. Prowadzi to do wzrostu ilości odpadów, w których znajdują się również odpady z plastików. Począwszy od 1970 roku prowadzi się na świecie intensywne badania (szczególnie w krajach wysoko uprzemysłowionych) nad wykorzystaniem odpadów jako dodatkowego źródła surowców chemicznych i energetycznych. Zmniejszające się zasoby surowców petrochemicznych do produkcji polimerów (średnio 4% surowców petrochemicznych kierowane jest do produkcji polimerów: tworzyw sztucznych i włókien, w USA ok. 10%) zmuszają do racjonalnego gospodarowania m.in. poprzez utylizację polimerów odpadowych, przemysłowych oraz poużytkowych. Z drugiej strony wzrastające zanieczyszczenie środowiska naturalnego odpadami z tworzyw sztucznych (które stanowią 7-10% masy wszystkich odpadów) budzi zaniepokojenie ekologów oraz społeczeństwa.(...)
3. Obecnie jedynym całkowicie degradowalnym polimerem na rynku jest właśnie polikwas mlekowy (PLA) produkowany przez amerykańską firmę Cargill Dow (rynek rolniczy). PLA otrzymuje się przez fermentację cukru otrzymanego z kukurydzy lub innych roślin, prowadzącą do powstania kwasu mlekowego, a następnie zachodzi proces jego polimeryzacji do polikwasu mlekowego. Na pierwszy rzut oka nowatorskie przedsięwzięcie wytwarzania biodegradowalnych polimerów z roślin wydawało się panaceum na wzrastający popyt na tworzywa sztuczne, ponieważ te produkowane z roślin byłyby podwójnie „zielone” (ekologiczne). Wytwarzane ze źródeł odnawialnych, po zużyciu ulegałyby rozkładowi na składowiskach odpadów. Niestety wyniki ostatnich lat wskazują na pewne wątpliwości. Po pierwsze biodegradacja posiada ukryte koszty: biologiczny rozkład polimeru biodegradowalnego powoduje emisję dwutlenku węgla i metanu (gazów cieplarnianych), a ograniczenie efektu cieplarnianego stało się obecnie ważnym celem międzynarodowych działań. Po drugie energia pozyskiwana z paliw kopalnych jest ciągle potrzebna do przetworzenia polimerów z roślin, a niezbędny nakład energetyczny jest większy niż przypuszczano; np. do wytworzenia 1 kg PHA (polihydroksykwas masłowy) potrzeba 81 MJ energii, do wytworzenia PLA 56 MJ. Natomiast do wytworzenia 1 kg polietylenu potrzeba 29 MJ energii. 1 kg polietylenu otrzymuje się z 2,2 kg ropy naftowej, przy czym połowa tej masy jest zachowana w końcowym produkcie (można tę energię odzyskać np. w procesie spalania). Już wiele lat temu próbowano poprawić właściwości biodegradowalne polietylenu przez dodawanie preparatów skrobiowych (patenty włoskie). Ostatnio weszły na rynek (patenty kanadyjskie) biodegradowalne dodatki do polimerów np. TDPA (totally degradable plastic additives). Moim zdaniem w obu przypadkach polimer z dodatkami jest w dalszym ciągu niebiodegradowalny, gdyż na początku procesu rozkłada się dodatek (wrażliwy na działanie światła, tlenu, mikroorganizmów czy ich enzymów), a polimer zostaje rozproszony w środowisku (pył) i może być dla niego niebezpieczny z punktu widzenia zalegania na powierzchniach wód. Być może, że nowy preparat TDPA, który zawiera także katalizatory 4 utleniania, może przyspieszać degradację utleniającą polietylenu. Jednakże ostatnie wyniki co do tej kwestii nie są jeszcze rozstrzygnięte. Druga sprawa, że dodatki mogą spowodować trudności w recyklingu, gdyż podczas powtórnego przetwórstwa w podwyższonej temperaturze polimer może ulegać przyspieszonej degradacji. W Stanach Zjednoczonych dodaje się skrobię do polietylenu w celu zaoszczędzenia surowców petrochemicznych, ale odpady poużytkowe są i tak następnie spalane. Pragnę dodać, że w przypadku wprowadzenia biodegradowalnych opakowań należy mieć świadomość o niepewności składu materiału, a co za tym idzie możliwych zagrożeniach. Chyba, że surowiec do produkcji opakowań będzie dobrze opisany, a jego nietoksyczność w środowisku w procesie użytkowania i utylizacji będzie oficjalnie (naukowo) potwierdzona (otrzymają atest stosowalności).(...)”
Ze swej strony pragnę dodać, że polietylen i polipropylen może poza spalaniem być także przerabiany na parafinę, ale jest pewien problem: trzy fabryki przetwarzające odpady z polietylenu i polipropylenu pokrywają europejskie zapotrzebowanie na ten specyfik.
Patrząc perspektywicznie uważam, że obecnie najbardziej obiecującymi foliami biodegradowalnymi są folie pod nazwą handlową NatureFlex produkowane w Wielkiej Brytanii, Belgii, Australii i USA przez koncern Innovia Films Ltd. metodą wiskozową z degradowanej celulozy uzyskiwanej z plantacji określonych drzew. Jakie to drewno i jak jest degradowana celuloza, czy nie jest to np. celuloza mikrokrystaliczna – do dziś nie wiadomo; jest to tajemnica koncernu.
Pierwsze polskie w pełni kompostowalne opakowania z folii biodegradowalnej były prezentowane podczas tegorocznych targów Taropak przez firmę Bioerg z Dąbrowy Górniczej. Opakowania serii Biofolia jako pierwszy polski produkt uzyskały certyfikat zgodności z wymaganiami międzynarodowej normy EN 13432: 2000 potwierdzający, że zarówno sama folia, jak i wszystkie dodatki użyte w procesie produkcji są przyjazne dla środowiska, a ostateczny produkt jest opakowaniem w pełni kompostowalnym.
Reasumując nie mamy żadnych kłopotów z zadrukowywaniem folii biodegradowalnych i degradowalnych, za to mamy kłopoty związane z biodegradowalnością najbardziej rozpowszechnionych folii.
