ขยะพลาสติกเป็นปัญหาดังกล่าวทำให้เกิดน้ำท่วมในบางส่วนของโลกเนื่องจากโพลิเมอร์พลาสติกไม่ย่อยสลายง่าย มลพิษจากพลาสติกสามารถอุดตันแม่น้ำทั้งหมดได้ถ้าไปถึงทะเลก็ใหญ่โตมโหฬารขยะลอยเป็นหย่อมๆ.

เพื่อจัดการกับปัญหามลพิษพลาสติกทั่วโลก นักวิจัยได้พัฒนาพลาสติกที่ย่อยสลายได้ซึ่งจะแตกตัวหลังจากถูกแสงแดดและอากาศเพียงหนึ่งสัปดาห์ ซึ่งเป็นการพัฒนาครั้งใหญ่ในช่วงหลายทศวรรษหรือหลายศตวรรษ ซึ่งอาจต้องใช้เวลากว่าพลาสติกบางชนิดในชีวิตประจำวัน รายการที่จะย่อยสลาย

ในกระดาษตีพิมพ์ใน Journal of the American Chemical Society (JACS) นักวิจัยได้ให้รายละเอียดเกี่ยวกับพลาสติกชนิดใหม่ที่ย่อยสลายได้ทางสิ่งแวดล้อมซึ่งแตกตัวในแสงแดดเป็นกรดซัคซินิก ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดเล็กที่ไม่เป็นพิษตามธรรมชาติซึ่งไม่ทิ้งเศษไมโครพลาสติกไว้ในสิ่งแวดล้อม

นักวิทยาศาสตร์ใช้นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) และการวิเคราะห์ลักษณะทางเคมีของแมสสเปกโทรสโกปีเพื่อเผยการค้นพบพลาสติก ซึ่งเป็นพอลิเมอร์จากปิโตรเลียม

ไบโอเบส?รีไซเคิลได้?ย่อยสลายได้?คู่มือของคุณเกี่ยวกับพลาสติกที่ยั่งยืน

ด้วยความยั่งยืนเป็นวาระการประชุมของทุกคนและเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว โลกของพลาสติกกำลังเปลี่ยนแปลงนี่คือสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับวัสดุพลาสติกสมัยใหม่ – และคำศัพท์เฉพาะที่สับสนในบางครั้ง

ขยะพลาสติกกลายเป็นปัญหาระดับโลกมีการผลิตเกือบสี่ร้อยล้านตันทั่วโลกทุกปี, ในขณะที่79 เปอร์เซ็นต์ของขยะพลาสติกทั้งหมดที่เคยผลิตได้จบลงด้วยการฝังกลบหรือเป็นขยะในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ

แต่พลาสติกชนิดใหม่ที่ยั่งยืนกว่านั้นจะช่วยเรารับมือกับความท้าทายด้านขยะพลาสติกได้อย่างไรคำว่าพลาสติกชีวภาพ ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หรือพลาสติกรีไซเคิล แท้จริงแล้วหมายถึงอะไร และจะช่วยให้เราบรรลุเป้าหมายความยั่งยืนที่ทะเยอทะยาน และลดความต้องการน้ำมันดิบในการผลิตพลาสติกได้อย่างไร

เราจะแนะนำคำศัพท์ที่พบบ่อยที่สุดที่เกี่ยวข้องกับพลาสติกที่ยั่งยืนและเปิดเผยข้อเท็จจริงเบื้องหลังแต่ละคำ

พลาสติกชีวภาพ – พลาสติกที่มีฐานชีวภาพหรือย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หรือทั้งสองอย่าง

พลาสติกชีวภาพเป็นคำที่ใช้เรียกพลาสติกที่มีฐานชีวภาพ ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หรือเข้าเกณฑ์ทั้งสองอย่าง

ตรงกันข้ามกับพลาสติกแบบดั้งเดิมที่ผลิตจากวัตถุดิบจากฟอสซิลพลาสติกชีวภาพผลิตจากวัตถุดิบทดแทนทั้งหมดหรือบางส่วนที่ได้จากชีวมวลวัตถุดิบที่ใช้กันทั่วไปในการผลิตวัตถุดิบตั้งต้นที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้เหล่านี้สำหรับการผลิตพลาสติก ได้แก่ ก้านข้าวโพด ลำต้นอ้อย และเซลลูโลส และยังรวมถึงน้ำมันและไขมันต่างๆ จากแหล่งพลังงานหมุนเวียนคำว่า 'พลาสติกชีวภาพ' และ 'พลาสติกชีวภาพ' มักถูกใช้แทนกันโดยคนทั่วไป แต่จริงๆแล้วพวกมันไม่ได้หมายความอย่างเดียวกัน

พลาสติกย่อยสลายได้เป็นพลาสติกที่มีโครงสร้างโมเลกุลที่เป็นนวัตกรรมใหม่ที่แบคทีเรียสามารถย่อยสลายได้เมื่อหมดอายุการใช้งานภายใต้สภาวะแวดล้อมบางอย่างไม่ใช่พลาสติกชีวภาพทั้งหมดที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ในขณะที่พลาสติกบางชนิดที่ทำจากเชื้อเพลิงฟอสซิลนั้นแท้จริงแล้วสามารถย่อยสลายได้

ฐานชีวภาพ – พลาสติกที่มีส่วนประกอบที่ผลิตจากชีวมวล

พลาสติกที่มีฐานชีวภาพนั้นทำขึ้นบางส่วนหรือทั้งหมดจากวัสดุที่ผลิตจากชีวมวลแทนวัตถุดิบจากฟอสซิลบางชนิดย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แต่บางชนิดไม่สามารถย่อยสลายได้

ในปี 2561 มีการผลิตพลาสติกชีวภาพ 2.61 ล้านตันทั่วโลกจากข้อมูลของ Institute for Bioplastics and Biocomposites (IFBB).แต่นั่นยังเป็นเพียงไม่ถึง 1% ของตลาดพลาสติกทั่วโลกเนื่องจากความต้องการใช้พลาสติกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการโซลูชันพลาสติกที่ยั่งยืนมากขึ้นก็เช่นกันพลาสติกจากฟอสซิลแบบเดิมสามารถเปลี่ยนเป็นพลาสติกแบบหยดได้ ซึ่งเทียบเท่ากับพลาสติกชีวภาพสิ่งนี้สามารถช่วยลดรอยเท้าคาร์บอนของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในขณะที่คุณลักษณะอื่น ๆ ของผลิตภัณฑ์ เช่น ความทนทานหรือความสามารถในการรีไซเคิลยังคงเหมือนเดิม

Polyhydroxyalkanoate หรือ PHA เป็นพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั่วไป ซึ่งปัจจุบันใช้ทำบรรจุภัณฑ์และขวด เป็นต้นมันคือผลิตโดยการหมักทางอุตสาหกรรมเมื่อแบคทีเรียบางชนิดได้รับน้ำตาลหรือไขมันจากวัตถุดิบเช่นหัวบีท อ้อย ข้าวโพด หรือน้ำมันพืช.แต่ผลพลอยได้ที่ไม่พึงประสงค์,เช่น กากน้ำมันปรุงอาหารหรือกากน้ำตาลที่เหลือจากกระบวนการผลิตน้ำตาลสามารถใช้เป็นวัตถุดิบทดแทน ปลดปล่อยพืชอาหารสำหรับการใช้งานอื่นๆ

เนื่องจากความต้องการใช้พลาสติกเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง พลาสติกชีวภาพหลากหลายประเภทได้เข้าสู่ตลาดและควรใช้เป็นทางเลือกมากขึ้น

–

พลาสติกชีวภาพบางชนิด เช่น พลาสติกแบบหยดมีโครงสร้างและคุณสมบัติทางเคมีเหมือนกันกับพลาสติกทั่วไปพลาสติกเหล่านี้ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ และมักจะใช้ในงานที่ต้องการความทนทาน

PET ชีวภาพซึ่งส่วนหนึ่งทำมาจากสารประกอบอินทรีย์เอทิลีนไกลคอลที่พบในพืช ถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์มากมาย เช่นขวด การตกแต่งภายในรถยนต์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์.เนื่องจากความต้องการของลูกค้าสำหรับพลาสติกที่ยั่งยืนเพิ่มมากขึ้นตลาดสำหรับพลาสติกนี้คาดว่าจะเติบโต 10.8% จากปี 2018 ถึง 2024 เพิ่มขึ้นทุกปี.

โพลิโพรพิลีนชีวภาพ (PP) เป็นพลาสติกแบบหยดอีกชนิดหนึ่งที่สามารถนำมาใช้ทำผลิตภัณฑ์ต่างๆ เช่น เก้าอี้ ภาชนะ และพรมในช่วงปลายปี 2561การผลิต PP ชีวภาพในเชิงพาณิชย์เกิดขึ้นเป็นครั้งแรกผลิตจากของเสียและน้ำมันที่เหลือใช้ เช่น น้ำมันปรุงอาหารใช้แล้ว

ย่อยสลายได้ – พลาสติกที่ย่อยสลายภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ

หากพลาสติกสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หมายความว่าพลาสติกสามารถย่อยสลายได้ภายใต้สภาวะแวดล้อมบางอย่าง และเมื่อสัมผัสกับแบคทีเรียหรือจุลินทรีย์บางชนิด พลาสติกนั้นจะเปลี่ยนเป็นน้ำ ชีวมวล และคาร์บอนไดออกไซด์ หรือมีเทน ขึ้นอยู่กับสภาวะที่ใช้ออกซิเจนหรือไม่ใช้ออกซิเจนการย่อยสลายทางชีวภาพไม่ได้บ่งชี้ถึงเนื้อหาที่มีส่วนประกอบทางชีวภาพแต่จะเชื่อมโยงกับโครงสร้างโมเลกุลของพลาสติกแทนแม้ว่าพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพส่วนใหญ่จะมีฐานชีวภาพพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพบางชนิดทำจากวัตถุดิบตั้งต้นจากน้ำมันฟอสซิล.

คำว่าย่อยสลายทางชีวภาพนั้นคลุมเครือเนื่องจากไม่เป็นเช่นนั้นระบุช่วงเวลาหรือสภาพแวดล้อมในการย่อยสลายพลาสติกส่วนใหญ่ แม้จะไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ก็จะย่อยสลายได้หากได้รับเวลาเพียงพอ เช่น เป็นเวลาหลายร้อยปีพวกมันจะแตกตัวเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยที่มองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ แต่ยังคงอยู่ในรูปของไมโครพลาสติกในสิ่งแวดล้อมรอบตัวเราในทางตรงกันข้าม พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพส่วนใหญ่จะย่อยสลายทางชีวภาพเป็น CO2 น้ำ และชีวมวล หากได้รับเวลาเพียงพอภายใต้สภาวะแวดล้อมเฉพาะขอแนะนำว่ารายละเอียดข้อมูลเกี่ยวกับระยะเวลาที่พลาสติกใช้ในการย่อยสลายทางชีวภาพ ควรจัดให้มีระดับการย่อยสลายทางชีวภาพและสภาวะที่จำเป็นเพื่อให้ประเมินการรับรองด้านสิ่งแวดล้อมได้ดียิ่งขึ้นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ซึ่งเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพประเภทหนึ่ง ประเมินได้ง่ายกว่าเนื่องจากต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่กำหนดไว้จึงจะสมควรได้รับฉลาก

ย่อยสลายได้ – พลาสติกย่อยสลายได้ชนิดหนึ่ง

พลาสติกที่ย่อยสลายได้เป็นส่วนย่อยของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมัก จุลินทรีย์จะย่อยสลายเป็น CO2 น้ำ และมวลชีวภาพ

สำหรับพลาสติกที่จะได้รับการรับรองว่าย่อยสลายได้นั้นจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานบางประการในยุโรปนั่นหมายความว่าในกรอบเวลา 12 สัปดาห์ 90% ของพลาสติกต้องย่อยสลายเป็นเศษเล็กเศษน้อยน้อยกว่า 2 มม.ขนาดในสภาวะควบคุมต้องมีโลหะหนักในระดับต่ำเพื่อไม่ให้เป็นอันตรายต่อดิน

พลาสติกที่ย่อยสลายได้จำเป็นต้องส่งไปยังโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการใช้ความร้อนและความชื้นเพื่อให้แน่ใจว่าการย่อยสลายตัวอย่างเช่น PBAT เป็นพอลิเมอร์จากฟอสซิลที่ใช้ทำถุงขยะอินทรีย์ ถ้วยใช้แล้วทิ้ง และฟิล์มบรรจุภัณฑ์ และสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพในโรงงานทำปุ๋ยหมัก

พลาสติกที่แตกตัวในสภาพแวดล้อมแบบเปิด เช่น ในกองปุ๋ยหมักในครัวเรือนมักจะผลิตได้ยากตัวอย่างเช่น PHAs เหมาะสมกับการเรียกเก็บเงิน แต่ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่นั้นเป็นต้นมามีราคาแพงในการผลิตและกระบวนการก็ช้าและยากที่จะขยายขนาด.อย่างไรก็ตาม นักเคมีได้พยายามปรับปรุงสิ่งนี้ เช่น โดยการใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเคมีแบบใหม่– สารที่ช่วยเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี

รีไซเคิลได้ – เปลี่ยนพลาสติกที่ใช้แล้วให้เป็นผลิตภัณฑ์ใหม่ด้วยวิธีทางกลหรือทางเคมี

หากพลาสติกรีไซเคิลได้ หมายความว่าพลาสติกนั้นสามารถนำไปแปรรูปใหม่ที่โรงงานอุตสาหกรรมและเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีประโยชน์อื่นๆ ได้พลาสติกทั่วไปหลายประเภทสามารถรีไซเคิลทางกลไกได้ ซึ่งเป็นประเภทการรีไซเคิลที่พบมากที่สุดแต่การวิเคราะห์ระดับโลกครั้งแรกของขยะพลาสติกทั้งหมดที่เคยเกิดขึ้นพบว่ามีพลาสติกเพียง 9% เท่านั้นที่ถูกรีไซเคิลตั้งแต่เริ่มผลิตวัสดุเมื่อประมาณ 6 ทศวรรษที่แล้ว

การรีไซเคิลทางกลเกี่ยวข้องกับการย่อยและละลายขยะพลาสติกและเปลี่ยนเป็นเม็ดจากนั้นจึงนำเม็ดเหล่านี้ไปใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตผลิตภัณฑ์ใหม่คุณภาพพลาสติกเสื่อมลงในระหว่างกระบวนการดังนั้นชิ้นส่วนของพลาสติกสามารถรีไซเคิลทางกลไกได้ในจำนวนครั้งที่จำกัดเท่านั้นก่อนที่จะไม่เหมาะที่จะเป็นวัตถุดิบอีกต่อไปพลาสติกใหม่หรือ 'พลาสติกบริสุทธิ์' จึงมักผสมกับพลาสติกรีไซเคิลก่อนที่จะเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่เพื่อช่วยให้ได้คุณภาพในระดับที่ต้องการถึงกระนั้น พลาสติกรีไซเคิลเชิงกลก็ไม่เหมาะสำหรับทุกวัตถุประสงค์

พลาสติกรีไซเคิลทางเคมีสามารถใช้แทนวัตถุดิบจากน้ำมันฟอสซิลบริสุทธิ์ในการผลิตพลาสติกชนิดใหม่ได้

–

การรีไซเคิลสารเคมีโดยพลาสติกถูกเปลี่ยนกลับเป็นโครงสร้างและแปรรูปเป็นวัตถุดิบคุณภาพบริสุทธิ์สำหรับพลาสติกและเคมีภัณฑ์ชนิดใหม่ เป็นกระบวนการกลุ่มใหม่ที่กำลังได้รับแรงผลักดันในขณะนี้โดยปกติจะใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและ/หรืออุณหภูมิสูงมากในการสลายพลาสติกและสามารถนำไปใช้กับขยะพลาสติกได้หลากหลายประเภทเมื่อเทียบกับการรีไซเคิลเชิงกล.ตัวอย่างเช่น ฟิล์มพลาสติกที่มีหลายชั้นหรือสารปนเปื้อนบางชนิดมักจะไม่สามารถรีไซเคิลทางกลได้ แต่สามารถรีไซเคิลได้ทางเคมี

วัตถุดิบที่เกิดจากขยะพลาสติกในกระบวนการรีไซเคิลเคมีสามารถนำไปใช้ได้แทนที่วัตถุดิบจากน้ำมันดิบบริสุทธิ์ในการผลิตพลาสติกใหม่คุณภาพสูง.

ประโยชน์หลักประการหนึ่งของการรีไซเคิลด้วยสารเคมีคือเป็นกระบวนการยกระดับซึ่งคุณภาพของพลาสติกจะไม่ลดลงเมื่อผ่านกระบวนการ ซึ่งแตกต่างจากการรีไซเคิลเชิงกลส่วนใหญ่พลาสติกที่ได้สามารถนำไปใช้ทำผลิตภัณฑ์ได้หลากหลาย รวมถึงภาชนะบรรจุอาหารและสิ่งของสำหรับใช้ทางการแพทย์และการดูแลสุขภาพที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์ที่เข้มงวด