Bioplast je plastový materiál vyrobený z obnovitelných zdrojů biomasy , jako jsou rostlinné tuky a oleje , kukuřičný škrob , sláma , dřevěné štěpky , piliny , recyklovaný potravinový odpad atd. [1] [2] [3] Bioplast lze vyrobit z vedlejších zemědělských produktů az použitých plastových lahví a jiných nádob využívajících mikroorganismy . Běžné plasty , jako jsou fosilní paliva(také nazývané benzinové polymery ), vyrobené z ropy nebo zemního plynu . Ne všechny bioplasty jsou biologicky rozložitelné a nerozkládají se rychleji než plasty získané z fosilních paliv. [4] Bioplasty jsou běžně odvozeny z derivátů cukru , včetně škrobu , celulózy a kyseliny mléčné . Od roku 2014 představovaly bioplasty přibližně 0,2 % celosvětového trhu s polymery (300 milionů tun). [5]
Definice Mezinárodní unie čisté a aplikované chemie:
Polymer na biologické bázi - odvozený z biomasy nebo izolovaný z monomerů odvozených z biomasy, který může být v určité fázi zpracování na hotový produkt formován lisem.
Bioplasty se používají pro jednorázové předměty, jako jsou obaly , nádobí, příbory, hrnce, misky a brčka. [7] Pro bioplasty existuje několik komerčních aplikací. V zásadě by mohly nahradit mnoho aplikací plastů získaných z ropy, avšak náklady a výkon zůstávají problematické. Ve skutečnosti je jejich použití finančně výhodné pouze tehdy, pokud je podpořeno zvláštními předpisy omezujícími použití konvenčních plastů. Typickým příkladem je Itálie, kde jsou biologicky rozložitelné plastové tašky a nakupující povinné od roku 2011 zavedením zvláštního zákona. [8] Kromě konstrukčních materiálů se vyvíjejí elektroaktivní bioplasty, které slibují využití pro přenos elektrického proudu . [9]
Biopolymery jsou k dispozici jako povlaky papíru spíše než běžnější petrochemické povlaky. [deset]
Termoplastický škrob je v současné době nejrozšířenějším bioplastem a představuje asi 50 % trhu s bioplasty. Jednoduchý škrobový bioplast lze vyrobit doma. [11] Čistý škrob je schopen absorbovat vlhkost a je tak vhodným materiálem pro výrobu kapslí léčiv ve farmaceutickém sektoru. Mohou být také přidány flexibilní zesilovače a změkčovadla , jako je sorbitol a glycerin , takže škrob může být také zpracován termoplasticky. Vlastnosti výsledného bioplastu (také označovaného jako "termoplastický škrob") lze upravit podle specifických potřeb úpravou množství těchto přísad.
Bioplasty na bázi škrobu se často mísí s biologicky odbouratelnými polyestery za vzniku škrobu/polymléčné kyseliny, [12] škrobu/ polykaprolaktonu [13] nebo škrobu/Ecoflexu [14] (polybutylen adipát tereftalát vyráběný společností BASF [15] ). směsi. Tyto směsi se používají pro průmyslové aplikace a jsou také kompostovatelné. Jiní výrobci jako Roquette vyvinuli další směsi škrobu a polyolefinu . Tyto směsi nejsou biologicky rozložitelné, ale mají nižší uhlíkovou stopu než plasty na bázi ropy používané pro stejný účel. [16]
Vzhledem k původu surovin je škrob levný, hojný a obnovitelný. [17]
Plasty na bázi škrobu jsou komplexní směsi škrobu s kompostovatelnými plasty, jako je kyselina polymléčná, polybutylen adipát tereftalát, polybutylen sukcinát, polykaprolakton a polyhydroxyalkanoáty. Tyto komplexní směsi zlepšují odolnost vůči vodě a také zpracovatelské a mechanické vlastnosti. [17] [18]
Fólie na bázi škrobu (používané primárně pro účely balení) jsou vyrobeny primárně ze škrobu smíchaného s termoplastickými polyestery za vzniku biologicky odbouratelných a kompostovatelných produktů. Tyto fólie se používají speciálně pro balení spotřebního zboží do obalů na časopisy a bublinkové fólie. V balení potravin jsou tyto fólie považovány za pekařské nebo ovocné a zeleninové sáčky. Kompostovací pytle s těmito fóliemi se používají při selektivním sběru organického odpadu. [17]
Kromě toho vědci pracující pro Agricultural Research Service vyvinuli nový film na bázi škrobu, který lze použít jako papír. [19] [20]
Bioplasty celulózy jsou především estery celulózy (včetně acetátu celulózy a nitrocelulózy ) a jejich deriváty, včetně celuloidu .
Celulóza se může s výraznou modifikací stát termoplastickou. Příkladem toho je acetát celulózy, který je drahý, a proto se pro balení používá jen zřídka. Celulózová vlákna přidaná do škrobů však mohou zlepšit mechanické vlastnosti, propustnost pro plyny a odolnost vůči vodě, protože jsou méně hydrofilní než škrob. [17]
Skupina ze Shanghai University dokázala vytvořit nový zelený plast na bázi celulózy pomocí metody zvané lisování za tepla. [21]
Bioplasty mohou být vyrobeny z proteinů z různých zdrojů. Například pšeničný lepek a kasein jsou slibné jako suroviny pro různé biologicky odbouratelné polymery. [22]
Kromě toho se uvažuje o sójovém proteinu jako o dalším zdroji bioplastů. Takové materiály se v plastikářském průmyslu používají již více než sto let. Například panely karoserie původního vozu Ford byly vyrobeny z plastu na bázi sóji. [23]
Při použití plastů na bázi sojového proteinu jsou potíže kvůli jejich citlivosti na vodu a relativně vysoké ceně. Proto smíchání sójového proteinu s některými již dostupnými biologicky odbouratelnými polyestery zlepšuje citlivost na vodu a náklady. [24]
Alifatické biopolyestery jsou hlavně polyhydroxyalkanoáty (PG), jako je poly-3-hydroxybutyrát (PHB), polyhydroxyvalerát (P) a polyhydroxyhexanoáty (TNF).
Kyselina polymléčná (PLA)Kyselina polymléčná (PLA) je čirý plast získaný z kukuřice [25] nebo dextrózy . Vzhledově je podobný běžným sypkým plastům na petrochemické bázi, jako je polystyren . To má výraznou výhodu v tom, že se rozkládá na netoxické produkty. Vykazuje však nízkou rázovou houževnatost, tepelnou pevnost a bariérové vlastnosti (blokující transport vzduchu membránou) [5] . Směsi PLA a PLA jsou obvykle dostupné ve formě granulí s různými vlastnostmi a používají se v průmyslu zpracování plastů k výrobě fólií, vláken, plastových nádob, kelímků a lahví. PLA je také nejběžnějším typem plastového vlákna používaného pro domácí modelování navařování.
Poly-3-hydroxybutyrátBiopolymer poly-3-hydroxybutyrát (PHB) je polyester produkovaný některými bakteriemi, které zpracovávají glukózu, kukuřičný škrob [26] nebo odpadní vodu. [27] Jeho vlastnosti jsou podobné jako u polypropylenu získaného z ropy . Produkce PHB se zvyšuje. Například jihoamerický cukrovarnický průmysl se rozhodl rozšířit výrobu PHB v průmyslovém měřítku. PHB se liší především svými fyzikálními vlastnostmi. Dá se zpracovat na průhlednou fólii s bodem tání nad 130 stupňů Celsia a je beze zbytku biologicky odbouratelný.
Polyhydroxyalkanoáty jsou lineární polyestery produkované přirozeně bakteriální fermentací cukru nebo lipidů . Jsou produkovány bakteriemi k ukládání uhlíku a energie. V průmyslové výrobě se polyester extrahuje a čistí z bakterií optimalizací podmínek fermentace cukru. V této rodině lze kombinovat více než 150 různých monomerů a vyrábět materiály s výrazně odlišnými vlastnostmi. PHA je tažnější a méně elastický než jiné plasty a je také biologicky odbouratelný. Tyto plasty jsou široce používány v lékařském průmyslu.
PA 11 je biopolymer odvozený z přírodních olejů. Je také známý pod značkou Rilsan B komercializovanou společností Arkema. PA 11 patří do rodiny technických polymerů a není biologicky odbouratelný. Jeho vlastnosti jsou podobné jako u PA 12, i když při jeho výrobě dochází ke snížení emisí skleníkových plynů a spotřeby neobnovitelných zdrojů. Jeho tepelná odolnost je také vyšší než u PA 12. Používá se ve vysoce výkonných aplikacích, jako jsou automobilová palivová potrubí, vzduchové brzdové vzduchové trubky, pláště elektrických kabelů, flexibilní olejové a plynové potrubí, řízené kapalinové hadice, sportovní obuv, součásti elektronických zařízení a katétry.
Podobným plastem je polyamid 410 (PA 410), odvozený ze 70 % ricinového oleje pod obchodním názvem EcoPaXX, komerčně dostupný společností DSM. [28] PA 410 je vysoce výkonný polyamid, který kombinuje výhody vysokého bodu tání (asi 250°C), nízké absorpce vlhkosti a vynikající odolnosti vůči různým chemikáliím.
Hlavním stavebním kamenem ( monomerem ) polyethylenu je ethylen. Ethylen je chemicky podobný etanolu a lze jej získat z etanolu, který lze získat fermentací zemědělských surovin, jako je cukrová třtina nebo kukuřice. Biologicky odvozený polyetylen je chemicky i fyzikálně totožný s tradičním polyethylenem – nedegraduje, ale lze jej recyklovat. Brazilská chemická skupina Braskem tvrdí, že etanol svou metodou výroby polyetylenu z cukrové třtiny zachytí (odstraní z prostředí) 2,15 tuny CO 2 na tunu vyrobeného zeleného polyetylenu.
Často se jako surovina používá GM kukuřice, takže na jejím základě existují plasty.
Technologie výroby bioplastů využívají model „plant factory“, který využívá geneticky modifikované plodiny nebo geneticky modifikované bakterie k optimalizaci účinnosti.
V poslední době je velká pozornost věnována výrobě bezisokyanátových polyuretanů na biologických základech. Jeden takový příklad využívá spontánní reakci mezi polyaminy a cyklickými uhličitany za vzniku polyhydroxurethanů. [29] Na rozdíl od tradičních zesíťovaných polyuretanů bylo prokázáno, že zesíťované polyhydroxyuretany mohou být recyklovány a recyklovány prostřednictvím dynamických transkarbamoylačních reakcí. [třicet]
Z rostlinných a živočišných tuků a olejů byla syntetizována řada tříd bioplastů. [31] Polyuretany , [32] [33] polyestery , [34] epoxidy [35] a řada dalších typů polymerů byly vyvinuty se srovnatelnými vlastnostmi jako materiály na bázi ropy. Nedávný vývoj metateze olefinů otevřel širokou škálu surovin pro ekonomickou konverzi na biomonomery a polymery. [36] S růstem výroby tradičních rostlinných olejů, ale i levných olejů pocházejících z mikrořas, [37] existuje v této oblasti obrovský potenciál růstu.
Materiály jako škrob, celulóza, dřevo, cukr a biomasa se používají jako náhrada za zdroje fosilních paliv pro výrobu bioplastů; díky tomu je výroba bioplastů udržitelnější činností ve srovnání s konvenční výrobou plastů. [38] O dopadu bioplastů na životní prostředí se často diskutuje, protože existuje mnoho různých ukazatelů „zelenosti“ (např. spotřeba vody, spotřeba energie, odlesňování, biodegradace atd.) [39] [40] [41] Proto dopady bioplastů na životní prostředí jsou kategorizovány jako využití neobnovitelné energie, změna klimatu, eutrofizace a acidifikace [42] . Výroba bioplastů výrazně snižuje emise skleníkových plynů a snižuje spotřebu neobnovitelné energie. Firmy po celém světě budou také moci zvýšit ekologickou udržitelnost svých produktů pomocí bioplastů [43]
Přestože bioplasty šetří více neobnovitelné energie než konvenční plasty a emitují méně skleníkových plynů než konvenční plasty, mají bioplasty také negativní dopady na životní prostředí, jako je eutrofizace a acidifikace [42] . Bioplasty způsobují vyšší potenciál eutrofizace než běžné plasty. Produkce biomasy z průmyslového zemědělství způsobuje filtraci dusičnanů a fosforečnanů do vodních útvarů; to způsobuje eutrofizaci, což je bohatství živin v tělesných vodách. Eutrofizace je hrozbou pro vodní zdroje na celém světě, protože zabíjí vodní život, vytváří mrtvé zóny a způsobuje škodlivé výkvěty řas. [44] Bioplasty také zvyšují acidifikaci. Vysoký nárůst eutrofizace a acidifikace způsobené bioplasty je způsoben i používáním chemických hnojiv při pěstování obnovitelných surovin pro výrobu bioplastů. [38]
Mezi další dopady bioplastů na životní prostředí patří nižší ekotoxicita pro člověka a Zemi a karcinogenní potenciál ve srovnání s konvenčními plasty [42] . Bioplasty však vykazují vyšší vodní ekotoxicitu než konvenční materiály. Bioplasty a další materiály na biologické bázi zvyšují úbytek stratosférického ozónu ve srovnání s konvenčními plasty; je to výsledek emisí oxidu dusného z průmyslového zemědělství hnojení pro produkci biomasy. Umělá hnojiva zvyšují emise oxidu dusného, zvláště když rostlina nepotřebuje všechen dusík. [45] Menší dopad bioplastů na životní prostředí zahrnuje toxicitu z používání pesticidů na plodiny používané k výrobě bioplastů. [38] Bioplasty také způsobují emise oxidu uhličitého z harvestorů. Mezi další menší dopady na životní prostředí patří vysoká spotřeba vody na pěstování biomasy, eroze půdy, úbytek půdního uhlíku a ztráta biodiverzity, a to především v důsledku využívání půdy spojeného s bioplasty. Využívání půdy pro výrobu bioplastů vede ke ztrátě příjmu uhlíku a zvyšuje náklady na uhlík tím, že se půda odklání od jejího stávajícího využití [46].
Zatímco bioplasty jsou extrémně prospěšné, protože snižují spotřebu neobnovitelných zdrojů a emise skleníkových plynů, mají také negativní dopad na životní prostředí prostřednictvím spotřeby půdy a vody, používání pesticidů a hnojiv, eutrofizace a acidifikace; proto preference bioplastů nebo konvenčních plastů závisí na tom, co má největší dopad na životní prostředí. [38]
Dalším problémem s bioplasty je, že některé bioplasty jsou vyrobeny z jedlých částí plodin. Díky tomu bioplasty konkurují produkci potravin, protože plodiny, které produkují bioplasty, mohou být také použity ke krmení lidí. [47] Tyto bioplasty jsou označovány jako „surové bioplasty 1. generace“. Bioplasty 2. generace využívají nepotravinářské plodiny (celulózové suroviny) nebo odpad ze surovin 1. generace (například odpadní rostlinný olej). Bioplasty 3. generace využívají jako surovinu řasy . [48]
Biodegradace jakéhokoli plastu je proces, který nastává na rozhraní pevná látka/kapalina, přičemž enzymy v kapalné fázi depolymerují pevnou fázi [49] Bioplasty a konvenční plasty obsahující přísady jsou biologicky odbouratelné. [50] Bioplasty jsou biologicky rozložitelné v různých prostředích, takže jsou přijatelnější než běžné plasty. [51] Biologická rozložitelnost bioplastů se vyskytuje v různých podmínkách prostředí, včetně půdy, vodního prostředí a kompostu. Struktura i složení biopolymeru nebo biokompozitu mají vliv na proces biologického rozkladu, takže změna složení a struktury může zvýšit biologickou rozložitelnost. Půda a kompost jako podmínky prostředí jsou účinnější při biologickém rozkladu díky své vysoké mikrobiální diverzitě. Kompostování nejen účinně rozkládá bioplasty, ale také výrazně snižuje emise skleníkových plynů. Biologickou rozložitelnost bioplastů v kompostovém prostředí lze zvýšit přidáním více rozpustného cukru a zvýšením teploty. Na druhé straně půdní prostředí obsahuje velké množství mikroorganismů, což usnadňuje biodegradaci bioplastů. Bioplasty v půdním prostředí však vyžadují vyšší teploty a delší dobu biologického rozkladu. Některé bioplasty se ve vodních útvarech a mořských systémech rozkládají účinněji; to však představuje riziko pro mořské ekosystémy a sladkou vodu. Lze tedy důvodně usuzovat, že za jeden z negativních dopadů bioplastů na životní prostředí lze označit biodegradaci bioplastů ve vodních útvarech, která vede k úhynu vodních organismů a znečištění vod.
Zatímco plasty na organické bázi vyráběly chemické společnosti po celé 20. století, první společnost věnující se výhradně bioplastům, Marlborough Biopolymers, byla založena v roce 1983. Nicméně, Marlborough a další následné podniky nedokázaly dosáhnout komerčního úspěchu. První takovou společností, která zajistila dlouhodobý finanční úspěch, byla italská společnost Novamont, založená v roce 1989. [52]
Vzhledem k nákladům a času spojenému s výzkumem a testováním nových biodegradabilních a biodegradabilních polymerů byly bioplasty ve srovnání s plasty na petrochemické bázi v komerční nevýhodě. Bioplasty tvoří méně než 1 % všech plastů vyrobených na světě [53] a donedávna byla jejich výroba v průměru 2–4krát dražší než petrochemické plasty. [54] Většina bioplastů zatím neušetří více uhlíkových emisí, než je potřeba pro jejich výrobu. [55] Kromě nákladů na výzkum postrádají bioplasty všestrannost použití, kterou mají petrochemické plasty, protože mnoho konvenčních plastů nemá biologický ekvivalent, který by se mohl rovnat jejich kvalitě. [56] A konečně, průmysl čelí logistickým problémům jak s materiálovými zdroji, tak s infrastrukturou likvidace odpadu. Vzhledem k tomu, že většina bioplastů je vyrobena z rostlinných cukrů, škrobů nebo olejů, odhaduje se, že by bylo zapotřebí 100 milionů hektarů půdy nebo 7 % orné půdy na Zemi, abychom nahradili 250 milionů tun plastů vyrobených ročně bio- na bázi plastů. Když bioplasty dosáhnou konce svého životního cyklu, ty, které jsou kompostovatelné a prodávané jako biologicky rozložitelné, jsou často posílány na skládky kvůli nedostatku vhodných kompostovacích zařízení nebo zařízení na třídění odpadu, kde pak uvolňují metan prostřednictvím anaerobního rozkladu. [57] Navzdory tomu rostl průmysl bioplastů o 20–30 % ročně. BCC Research předpovídá, že celosvětový trh s biologicky odbouratelnými polymery poroste v roce 2012 průměrným tempem růstu sloučenin o více než 17 % a toto tempo růstu bylo skutečně překročeno. Předpokládá se, že bioplasty budou tvořit 5 % všech plastů vyrobených v roce 2020 a 40 % všech plastů vyrobených v roce 2030 [58] Ceresana předpovídá, že až bioplasty v roce 2020 dosáhnou 5 % trhu s plasty, bude mít trh s bioplasty hodnotu 5 USD. miliard, což je trojnásobek trhu s bioplasty v roce 2014. [59] Největší poptávka po bioplastech je po obalech, což je způsobeno rozšířenými obavami z používání petrochemických plastů v jednorázových produktech na jedno použití, které jsou pak uvězněny na skládkách nebo v přirozeném prostředí. Obaly stále představují 60 % trhu s bioplasty a představují největší podíl na růstu v tomto odvětví. [60] Došlo k posunu na trhu v důsledku zvýšené poptávky po bioplastech, zejména po rozložitelných obalech. To je patrné zejména v západní Evropě, která v roce 2014 představovala více než 45 % celosvětové poptávky po biologicky odbouratelných plastech. Tato poptávka spotřebitelů po udržitelnějších možnostech byla také vidět v nedávných politikách; Itálie zakázala používání plastových tašek na bázi ropy a Německo má daň z používání plastových tašek na bázi ropy
Biopolymerní průmysl však nerostl tak rychle, jak někteří předpovídali. NNFCC předpovídalo, že produkce tohoto odvětví do roku 2013 přesáhne 2,1 milionu tun, [61] ale do roku 2017 se toho roku vyrobilo pouze 2,05 milionu tun bioplastů. To zůstává jen malý zlomek celkového plastikářského průmyslu, který v roce 2015 vyrobil 292 milionů tun termoplastů. [62] S rozšiřováním výroby neexistují žádné univerzální normy upravující bioplasty a jejich výrobu nebo likvidaci. To zahrnuje absenci jakékoli regulace množství udržitelného výchozího materiálu v produktu, který je nutný k prodeji jako bioplast. [63] Podle Market and Market celosvětový trh s biodegradabilními plasty teprve začíná a představuje méně než 1 % celkového trhu s plasty [53]
Vzhledem k roztříštěnosti trhu a nejednoznačným definicím je obtížné popsat celkovou velikost trhu s bioplasty, ale odhadovaná celosvětová výrobní kapacita je 327 000 tun. [61] Naproti tomu celosvětová produkce polyethylenu (PE) a polypropylenu (PP), předních světových petrochemických polyolefinů, byla v roce 2015 odhadována na více než 150 milionů tun. [64]
Rok | Objev nebo vývoj bioplastů |
---|---|
1862 | Parkesine — Alexander Parkes |
1868 | Celuloid – John Wesley Hyatt |
1897 | Galalith - němečtí chemici |
1907 | Bakelit – Leo Baekeland |
1912 | Celofán - Jacques E. Brandenberger |
20. léta 20. století | Polylactic ACid (PLA) - Wallace Carothers |
1926 | Polyhydroxybutyrát (PHB) - Maurice Lemoine |
30. léta 20. století | Sojové auto - Henry Ford |
1983 | Biopal - Marlboro Biopolymers |
1989 | PLA z kukuřice - Dr. Patrick R. Gruber; Matter-bi - Novamount |
1992 | PHB může produkovat Arabidopsis thaliana (malá kvetoucí rostlina) |
1998 | Bioflex Film (foukaný, plochý, litý) vede k mnoha různým aplikacím bioplastů |
2001 | PHB může produkovat sloní tráva |
2007 | Mirel (100% biologicky odbouratelný plast) od Metabolic Inc. testováno na trhu |
2012 | Bioplast se vyrábí z mořských řas |
2013 | Bioplast vyrobený z krve a síťovadla, který se používá v lékařských postupech |
2014 | Bioplast z rostlinného odpadu |
2016 | Bioplastový nárazník do auta z banánové slupky |
2017 | Bioplasty z lignocelulózových zdrojů (suchá rostlinná hmota) |
2018 | Nábytek z bioplastu, bionylon, obaly na ovoce |
Aby bylo možné konstatovat, že plastový výrobek je na evropském trhu kompostovatelný, musí být splněna průmyslová norma EN 13432. Vyžaduje se tedy více testů a soubor kritérií vyhověl/nevyhověl, včetně degradace (fyzická a vizuální degradace) konečného produktu do 12 týdnů, biodegradace (přeměna organického uhlíku na CO2) polymerních složek do 180 dnů, toxicita pro rostliny, a těžkých kovů. ASTM 6400 je americký regulační rámec a podobné požadavky.
Tyto certifikace získalo mnoho plastů na bázi škrobu , polykyselin a některé alifaticko - aromatické CO - polyesterové sloučeniny, jako jsou sukcináty a adipáty. Bioplasty na bázi aditiv uváděné na trh jako fotodegradovatelné nebo oxobiodegradovatelné tyto standardy ve své současné podobě nesplňují.
Metoda ASTM D 6002 pro stanovení kompostovatelnosti plastu definuje slovo kompostovatelnost takto:
to, co je schopné biologického rozkladu na místě kompostu tak, že materiál není vizuálně rozlišitelný a rozkládá se na oxid uhličitý, vodu, anorganické sloučeniny a biomasu rychlostí odpovídající známým kompostovatelným materiálům. [65]
Tato definice vyvolala mnoho kritiky, protože na rozdíl od tradiční definice tohoto slova zcela odděluje proces „kompostování“ od potřeby, aby výsledkem byl kompost jako konečný produkt. Jediným kritériem popsaným v této normě je, že kompostovatelný plast musí vypadat stejně jako cokoliv jiného, co se rychle rozkládá, o čemž již bylo stanoveno, že je kompostovatelné podle tradiční definice.
Odstranění ASTM D 6002V lednu 2011 ASTM stáhla ASTM D 6002, který dal výrobcům plastů zákonnou pravomoc označovat plasty jako kompostovatelné . Jeho popis je následující:
Tato příručka se zabývala navrhovanými kritérii, postupy a obecným přístupem pro stanovení kompostovatelnosti ekologicky rozložitelných plastů. [66]
ASTM tuto normu dosud nenahradila.
Metoda ASTM D6866 byla vyvinuta pro certifikaci bioplastického obsahu. Kolize kosmického záření s atmosférou znamená, že část uhlíku je radioaktivní izotop uhlíku-14 . CO 2 z atmosféry využívají rostliny při fotosyntéze , takže nový rostlinný materiál bude obsahovat uhlík-14 i uhlík-12 . Za správných podmínek a v geologickém časovém rámci mohou být zbytky živých organismů přeměněny na fosilní paliva . Za 100 000 let projde veškerý uhlík-14 přítomný v původním organickém materiálu radioaktivním rozpadem a zůstane pouze uhlík-12. Produkt vyrobený z biomasy bude mít relativně vysoký obsah uhlíku-14, zatímco produkt vyrobený z petrochemie nebude obsahovat uhlík-14. Podíl obnovitelného uhlíku v materiálu (pevném nebo kapalném) lze měřit pomocí hmotnostního spektrometru s urychlovačem . [67] [68]
Mezi biologickou rozložitelností a obsahem na biologické bázi je důležitý rozdíl. Bioplast, jako je vysokohustotní polyethylen (HDPE) [69] , může být 100% na biologické bázi (tj. obsahovat 100% obnovitelný uhlík), ale nesmí být biologicky odbouratelný. Tyto bioplasty, jako je HDPE, nicméně hrají důležitou roli v boji proti emisím skleníkových plynů, zejména když jsou spalovány pro výrobu energie. Biologická složka těchto bioplastů je považována za uhlíkově neutrální, protože jejich primární zdroj pochází z biomasy.
ASTM D5511-12 a ASTM D5526-12 jsou zkušební metody, které jsou v souladu s mezinárodními normami, jako je ISO DIS 15985 pro biologickou rozložitelnost plastů.
![]() |
---|
Balík | |
---|---|
Základní pojmy |
|
Specializované balení |
|
Kontejnery |
|
Materiály a komponenty |
|
Procesy |
|
Mechanismy |
|
Prostředí, následné využití |
|
Kategorie: Obaly |