Wokół biodegradacji opakowań biodegradowalnych

0
272

Polimery biodegradowalne powstały z nadzieją wyeliminowania tworzyw sztucznych wykorzystywanych m.in. przy produkcji opakowań. Miały charakteryzować się dużo krótszym czasem rozkładu i być środowiskowo neutralne. Innymi słowy nie zalegać, a rozkładając się nie szkodzić. 

Wokół materiałów podlegających biologicznemu rozkładowi narosło jednak sporo niejasności. Część z nich próbowaliśmy rozwiać w jednym z poprzednich tekstów. Dziś w dalszym ciągu podążać będziemy tropem rozkładających się opakowań.

Czym jest biodegradacja

Biodegradacją nazywamy rozkład materiału pod wpływem czynników biologicznych według określonych norm i standardów wyznaczających warunki (czas, temperatura, obecność mikroorganizmów, składników odżywczych, tlenu, określonego pH itp.) dla odpowiedniego przebiegu całego procesu. Owe normy nie mówią jednak nic o wpływie tego mechanizmu na środowisko, w którym on przebiega. Nieco precyzyjniej definiują go normy dotyczące kompostowalności materiałów, które zastrzegają, iż efekty rozkładu tego typu surowców nie mogą pogarszać stanu środowiska. Tymczasem jednym z efektów tego rodzaju procesów jest emisja CO2 (rozkład tlenowy).

Rozkład biologiczny, a emisja metanu i dwutlenku węgla

Można więc spotkać opinie, że biodegradacja przyczynia się do wzrostu efektu cieplarnianego, zwłaszcza, że w przypadku beztlenowego rozkładu mogącego zachodzić w dolnych pokładach składowiska uwalnia się metan, gaz mający znacznie większy wpływ na efekt cieplarniany od dwutlenku węgla. Z drugiej strony, materiały biodegradowalne wyprodukowane z surowców naturalnych emitują dwutlenek węgla, który wcześniej został wchłonięty przez rośliny (wykorzystywane w produkcji) podczas okresu wegetacji; tak więc emisja powinna tutaj oscylować wokół neutralnej, jak chcą zwolennicy tego rodzaju materiałów (w tym miejscu należy zauważyć, iż biodegradowalne materiały mogą być produkowane także z surowców kopalnych). 

W przypadku zaś rozkładu beztlenowego stwierdzono, iż stopień emisyjności metanu zależy np. od temperatury, w której przebiega rozkład, wilgoci czy obecności substancji odżywczych hamujących bądź przyspieszających rozwój bakterii biorących udział w tym procesie1 . Stąd właśnie biorą się różne opinie na temat szkodliwości tego typu degradacji. Uznanie materiałów biodegradowalnych za zeroemisyjne w kontekście wydzielania metanu w określonych warunkach może w wielu okolicznościach (np. inne od założonych zakresy temperatur) okazać się błędne

Wydaje się zatem, iż trudno jest o jednoznaczne rozstrzygnięcie w kwestii emisyjności gazów cieplarnianych podczas przebiegu procesów biologicznego rozkładu. I dlatego niektóre głosy w dyskusji wskazują na znacznie korzystniejszy w tym kontekście wpływ klasycznych tworzyw sztucznych pod warunkiem poddania ich recyklingowi (postulowane wykorzystanie podczas tego procesu energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych tym bardziej może zwiększyć tę przewagę). Zatem nawet jeśli porównanie LCA okaże się korzystne dla danego biotworzywa w stosunku do tradycyjnego polimeru, należy być w swojej ocenie ostrożnym, pamiętając o poczynionych przez badaczy założeniach wstępnych dla przeprowadzonej analizy.

Biodegradowalne vs. kompostowalne

W przypadku tych dwóch rodzajów materiałów często dochodzi do pomyłek. Panuje dość powszechna opinia, iż jeśli coś jest biodegradowalne, jest również kompostowalne. Tymczasem wcale tak być nie musi, i na ogół nie jest. Materiały biodegradowalne są projektowane tak, aby ulegały rozkładowi w określonych warunkach. Przydomowy kompostownik albo składowisko odpadów nie muszą spełniać tych warunków. W związku z tym materiał biodegradowalny nie rozłoży się, bądź rozłoży jedynie częściowo, będąc w tym przypadku jedną z przyczyn zaśmiecania środowiska.

Warunki kompostowalności

Pewna liczba materiałów kompostowalnych do realizacji procesu rozkładu w określonym czasie wymaga wysokich temperatur zapewnionych przez profesjonalne kompostownie. Trafiając do przydomowych kompostowników albo pojemników z bioodpadami proces ten zostaje zaburzony i nie dochodzi do biodegradacji w określonym czasie, co z kolei prowadzi do zalegania tego rodzaju odpadów w środowisku.

Recykling materiałów biodegradowalnych i kompostowalnych

Choć istnieje teoretyczna możliwość recyklingu tego rodzaju materiałów, póki co traktowane są one w kategoriach zanieczyszczeń tworzyw sztucznych zbieranych podczas selektywnej zbiórki (niektóre badania wskazują na gorszej jakości recyklat otrzymywany w wyniku zmieszania obu frakcji). Znikoma ilość opakowań biodegradowalnych będąca jak na razie w obrocie materiałowym nie czyni zaś opłacalnym uruchamiania procesów recyklingu skoncentrowanych jedynie na tej frakcji odpadów.

Tymczasem pomyłki podczas sortowania odpadów mogą być kosztowne. Zanieczyszczona materiałem kompostowalnym plastikowa frakcja trudna jest do oddzielenia i w ten sposób duży wolumen materiałów może być tracony. Dlatego tak istotne są zarówno odpowiednie oznakowania opakowań, jak i znajomość zasad segregacji. 

Biodegradacja, a GOZ

Materiały biodegradowalne nie wpisują się w zasady działania Gospodarki w Obiegu Zamkniętym. Po wykorzystaniu po prostu mają ulegać rozkladowi. Ich właściwości nie sprzyjają zatem rozbudzaniu w świadomości społecznej zasad oszczędności, recyklingu i ponownego wykorzystania. Przedkładanie filozofii pozbywania się odpadów ponad ich wielokrotne zastosowanie wcale nie musi być właściwe. Tym bardziej, że materiały takie nie są środowiskowo neutralne; chociażby ich produkcja wymaga energii, która podczas utylizacji jest tracona. 

Surowiec do produkcji materiałów biodegradowalnych

I na koniec jeszcze jedna kwestia, która z samym procesem biodegradacji wiąże się jedynie pośrednio, mając jednak istotne znaczenie dla rozwoju rynku tego typu opakowań. Masowe wykorzystanie materiałów biodegradowalnych prowadzi do wzrostu areału upraw roślin przeznaczonych do produkcji tego rodzaju surowców. Uprawa roślin przemysłowych na tak dużą skalę wiąże się z kolei z gospodarką rolną niszczącą wszelką różnorodność środowiskową (biologiczną, krajobrazową). Wymóg wysokiej efektywność takich upraw pociąga za sobą konieczność ekspansywnej gospodarki rolnej – odpowiedniej jakości areałów, intensywnego nawożenia, masowego wykorzystywania środków ochrony, a niekiedy materiału roślinnego modyfikowanego genetycznie. Nie bez znaczenia pozostają także kwestie energochłonności tego rodzaju produkcji. Konieczność zawłaszczania obszarów rolnych przeznaczonych dotąd pod produkcję roślin innego rodzaju (mogąca przez ograniczanie podaży powodować np. wzrost ich cen) albo wylesianie kolejnych terenów także są tutaj istotne. Nowe warunki mogą przekładać się na sytuację ekonomiczną ludności, generując przy tym różne społeczne protesty.

Fot. https://pxhere.com/en/photo/228540

Czy opakowania takie mogą zastąpić te wykonane z tworzywa? 

Opakowania kompostowalne w warunkach domowych wydają się być tutaj najbardziej atrakcyjną alternatywą. W przypadku materiałów biodegradowalnych istnienie i działanie odpowiednich systemów ich utylizacji (ograniczenie możliwego zalegania na składowiskach) jest ważnym czynnikiem popularyzacji tego typu opakowań. Oznakowanie i edukacja w zakresie właściwej gospodarki tego rodzaju odpadami, tak aby nie zanieczyszczały innych frakcji przeznaczonych do recyklingu również są tutaj istotne. Nie bez znaczenia w kontekście ich produkcji byłaby także możliwość wykorzystania odpadów rolniczych zamiast zasiewów zawłaszczających tereny uprawne. Póki co wydaje się, iż stosowanie na dużą skalę opakowań kompostowalnych i biodegradowalnych może przynieść środowiskowe korzyści jedynie pod pewnymi warunkami w konkretnych zastosowaniach z wykorzystaniem właściwych metod utylizacji.

1https://www.biosphereplastic.com/biodegradableplastic/compost-facility-verification/pla-plastic-creates-methane-in-landfills-japan-bioindustry-and-bioplastics-council/