A bioműanyagok biztosan nem oldják meg a globális műanyagproblémát

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Évente annyi műanyaghulladék kerül ki a környezetbe, amennyiből újra fel lehetne építeni a kínai nagy fal jelenleg álló, 6000 kilométer hosszú szakaszát. A sokak által megoldásnak tartott bioműanyagok csupán a gyártás 1 százalékát teszik ki, ráadásul ezek sokszor csak ipari körülmények között bomlanak le, más környezetben, így az óceánokban nem. A globális műanyagproblémát biztosan nem oldja meg a bioműanyag, azt továbbra is csak a plasztikhasználat jelentős és gyors visszaszorításával tudnánk kezelni – állítja a Másfélfok klímapolitikai blogon kedd reggel megjelent cikkében Jurecska Laura környezetkémikus, a környezettudományok doktora. 

Előnyből hátrány

Az ELTE TTK Mikrobiológiai Tanszékének tudományos munkatársa szerint a Földön felhasznált műanyag

A műanyagok széles körű elterjedésének egyik oka hogy ezek az anyagok kémiailag ellenállóak. „Ez az eredetileg igen előnyösnek tartott tulajdonságuk azonban mára inkább hátránnyá változott, különösen az egyszer használatos műanyagtermékek esetében, amelyek néhány óra, de legkésőbb pár hét vagy hónap után hulladékká válnak, ugyanakkor évszázadokba, évezredekbe is telhet, mire lebomlanak” – írja a környezetkémikus.

A mombasa-i műanyaglerakatFotó: ANDREW KASUKU/AFP

Jurecska szerint  a kereskedelmi forgalomban elérhető három biológiailag bontható plasztikfajtából évente jelenleg néhány százezer tonnát állítanak elő. A mikrobák segítségével, elsősorban cukorból és olajból gyártott polihidroxi-alkanoátokból (PHA) évente mintegy 25 ezer tonna készül. A PHA elterjedését támogathatja, ha szintézisét sikerül olyan alternatív alapanyagokból megoldani, mint a mezőgazdasági hulladék, szennyvíz, élelmiszerhulladék vagy használt olaj. 

A biológiailag bontható műanyagok 60 százalékát csomagolásra használják, de az összes felhasznált műanyag csomagolóanyagon belül még az 1 százalékot sem éri el a biológiai úton lebomlók aránya, ráadásul előállítási költségük jelenleg átlagosan duplája egy nem lebomló műanyag gyártási költségének, ami azt jelenti, hogy számos alkalmazási területen egyelőre nem versenyképesek. „Ha mindehhez hozzátesszük, hogy azoknak a lebomló műanyagoknak az esetében, amelyeket emberi fogyasztásra alkalmas alapanyagokból (kukoricából, burgonyából, maniókából vagy cukornádból) állítanak elő, a bioműanyagok iránti kereslet növekedése azt eredményezheti, hogy az élelmiszerfeldolgozóknak versengeniük kell a műanyaggyártókkal az alapanyagért” – teszi hozzá a szerző. 

Bio ≠ lebomló

Jurecska szerint bár egységes terminológia nincs, a bioműanyagok csoportjába általában nemcsak a biológiailag lebomló műanyagokat sorolják, hanem azokat is, amelyeket – legalább részben – valamilyen biológiai alapanyagból gyártottak.
„Egy biológiai alapanyagból készült műanyag azonban nem mindig bontható biológiai úton. 2019-ben mintegy 2,1 millió tonna bioműanyagot gyártottak világszerte, de ennek csak alig több, mint fele volt biológiailag bontható”. 


Cikke szerint ugyan már több, mint 20 féle biológiailag bontható műanyag ismert, jelenleg mindössze három érhető el kereskedelmi forgalomban is: a legismertebb a politejsav, valamint a keményítő és polibutilén alapú plasztik. 

„A keményítő ára kedvező és a világ legnagyobb részén könnyen elérhető alapanyagnak számít. Mivel vízállósága és mechanikai szilárdsága gyenge, általában más polimereket adnak hozzá, hogy ezeket a tulajdonságait javítsák. A keményítőhöz hasonlóan a politejsav alapú műanyagokat is növényi alapanyagból állítják elő. A politejsavval találkozhatunk műanyagpalackok alkotóelemeként, de a 3D nyomtatásban is egyre gyakrabban alkalmazzák. A keményítő alapú műanyagokat elsősorban csomagolóanyagként használják. Mind a politejsav, mind a keményítő alapú műanyagok előfordulnak orvostechnikai eszközökben is.
Bár számos kísérlet zajlik arra, hogy az ember által fogyasztható növények helyett inkább mezőgazdasági melléktermékek szolgáljanak alapanyagul ennél a két műanyagfajtánál, egyelőre még nem sikerült olyan technológiát kidolgozni, amely ipari szinten is gazdaságosan alkalmazható”.

A harmadik, biológiailag bontható csoportba tartozó polibutilének fosszilis alapúak, vagyis a hagyományos műanyagokhoz hasonlóan főként kőolajból állítják elő őket. Ezeknek a műanyagoknak a csomagolástechnikai, illetve mezőgazdasági felhasználása a legjelentősebb (például talajtakaró fóliaként), de gyártanak belőlük például halászhálót is. Elméletben ugyan a polibutilén-szukcinát teljes egészében, a polibutilén-adipát-tereftalát pedig mintegy 50 százalékban biológiai alapanyagokból is szintetizálható, ezek az előállítási módok még fejlesztés alatt állnak. 

Lebomlónak mondott szemetes zsákok bioműanyagokbólFotó: DENIS BRINGARD/Biosphoto via AFP

Lebomlik, de nem úgy

A lebomló műanyagokat úgy tervezték, hogy kémiai (fény, oxigén) vagy biológiai hatásra egyszerű, a környezetre ártalmatlan anyagokká alakuljanak át. A gyakorlati tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy környezeti körülmények között a bomlás nem feltétlenül gyors és sokszor nem is megy teljesen végbe.

„Hiába tartjuk számon a lebomló műanyagok között a politejsavat, tengervízben kb. ugyanannyi idő alatt bomlik le, mint a nem lebomlónak számító polietilén. A szárazföldön azonban hússzor gyorsabb a bomlása, mint a polietiléné” – írja a környezetkémikus. További részletek a Másfélfokon olvashatók

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: