พลาสติกชีวภาพ: ผลิตอย่างไรประเภทข้อดีข้อเสีย - สิ่งแวดล้อม - 2026

พลาสติกชีวภาพเป็นวัสดุอ่อนใด ๆ อยู่บนพื้นฐานของการกำเนิดโพลิเมอร์ปิโตรเคมีหรือชีวมวลที่จะถูกย่อยสลาย เช่นเดียวกับพลาสติกแบบดั้งเดิมที่สังเคราะห์จากปิโตรเลียมสิ่งเหล่านี้สามารถขึ้นรูปเป็นวัตถุต่างๆได้

พลาสติกชีวภาพสามารถหาได้จากชีวมวล (biobased) หรือแหล่งกำเนิดปิโตรเคมีทั้งนี้ขึ้นอยู่กับแหล่งกำเนิด ในทางกลับกันขึ้นอยู่กับระดับการย่อยสลายมีพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้และไม่ย่อยสลายทางชีวภาพ

ช้อนส้อมทำจากโพลีเอสเตอร์แป้งที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ที่มา: Scott Bauer

การเพิ่มขึ้นของพลาสติกชีวภาพเกิดขึ้นเพื่อตอบสนองต่อความไม่สะดวกที่เกิดจากพลาสติกทั่วไป สิ่งเหล่านี้รวมถึงการสะสมของพลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ในมหาสมุทรและการฝังกลบ

ในทางกลับกันพลาสติกทั่วไปมีคาร์บอนฟุตพรินต์สูงและมีองค์ประกอบที่เป็นพิษสูง ในทางตรงกันข้ามพลาสติกชีวภาพมีข้อดีหลายประการเนื่องจากไม่ก่อให้เกิดองค์ประกอบที่เป็นพิษและโดยทั่วไปแล้วสามารถย่อยสลายทางชีวภาพและรีไซเคิลได้

ข้อเสียเปรียบหลักของพลาสติกชีวภาพคือต้นทุนการผลิตสูงและความต้านทานต่ำ นอกจากนี้วัตถุดิบบางส่วนที่ใช้ยังเป็นอาหารที่มีศักยภาพซึ่งก่อให้เกิดปัญหาทางเศรษฐกิจและจริยธรรม

ตัวอย่างของวัตถุที่ทำจากพลาสติกชีวภาพ ได้แก่ ถุงย่อยสลายได้เช่นเดียวกับชิ้นส่วนยานพาหนะและโทรศัพท์มือถือ

ลักษณะของพลาสติกชีวภาพ

ความสำคัญทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมของพลาสติกชีวภาพ

วัตถุประโยชน์ต่างๆที่ทำด้วยพลาสติกชีวภาพ ที่มา: Hwaja Götzผ่าน Wikimedia Commons

เมื่อไม่นานมานี้มีความสนใจทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมมากขึ้นในการผลิตพลาสติกจากวัตถุดิบหมุนเวียนและสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

เนื่องจากน้ำมันสำรองของโลกกำลังจะหมดลงและมีความตระหนักมากขึ้นเกี่ยวกับความเสียหายทางสิ่งแวดล้อมที่ร้ายแรงที่เกิดจากปิโตรเคมี

ด้วยความต้องการพลาสติกในตลาดโลกที่เพิ่มขึ้นความต้องการพลาสติกที่ย่อยสลายได้ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ย่อยสลายทางชีวภาพ

ขยะพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้สามารถถือว่าเป็นขยะอินทรีย์ย่อยสลายเร็วและไม่ก่อมลพิษ ตัวอย่างเช่นสามารถใช้เป็นสารปรับปรุงดินในการทำปุ๋ยหมักเนื่องจากถูกรีไซเคิลโดยกระบวนการทางชีวภาพตามธรรมชาติ

พลาสติกชีวภาพที่ใช้ในเชิงพาณิชย์มากมายนับไม่ถ้วน ที่มา: FKesselring, FKuR Willich, Wikimedia Commons

ข้อ จำกัด ของพลาสติกชีวภาพ

การผลิตพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้นั้นเผชิญกับความท้าทายอย่างมากเนื่องจากพลาสติกชีวภาพมีคุณสมบัติด้อยกว่าพลาสติกปิโตรพลาสติกและการใช้งานแม้ว่าจะมีการเติบโต แต่ก็มีข้อ จำกัด

การปรับปรุงคุณสมบัติของพลาสติกชีวภาพ

เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติของพลาสติกชีวภาพได้มีการพัฒนาไบโอพอลิเมอร์ผสมกับสารเติมแต่งประเภทต่างๆเช่นท่อนาโนคาร์บอนและเส้นใยธรรมชาติดัดแปลงทางเคมี

โดยทั่วไปสารเติมแต่งที่ใช้กับพลาสติกชีวภาพจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติต่างๆเช่น:

• ความแข็งแกร่งและความต้านทานทางกล
• คุณสมบัติป้องกันก๊าซและน้ำ
• ความต้านทานความร้อนและความร้อน

คุณสมบัติเหล่านี้สามารถนำมาออกแบบเป็นพลาสติกชีวภาพโดยวิธีการเตรียมและแปรรูปทางเคมี

พลาสติกชีวภาพผลิตได้อย่างไร?

พลาสติกชีวภาพสำหรับบรรจุภัณฑ์ที่ทำจากแป้งเทอร์โมพลาสติก ที่มา: Christian Gahle, nova-Institut GmbH

- ประวัติโดยย่อ

พลาสติกชีวภาพมาก่อนพลาสติกสังเคราะห์ที่ได้จากปิโตรเลียมทั่วไป การใช้โพลีเมอร์ของพืชหรือสัตว์เพื่อผลิตวัสดุพลาสติกมีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 18 ด้วยการใช้ยางธรรมชาติ (น้ำยางจาก Hevea brasiliensis)

พลาสติกชีวภาพชนิดแรกแม้ว่าจะไม่ได้รับการตั้งชื่อ แต่ได้รับการพัฒนาในปี พ.ศ. 2412 โดย John Wesley Hyatt Jr. ซึ่งผลิตพลาสติกที่ได้จากเซลลูโลสฝ้ายแทนงาช้าง ในทำนองเดียวกันในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 เคซีนจากนมถูกนำมาใช้ในการผลิตพลาสติกชีวภาพ

ในช่วงทศวรรษที่ 1940 บริษัท ฟอร์ดได้สำรวจทางเลือกอื่น ๆ สำหรับการใช้วัตถุดิบผักเพื่อทำชิ้นส่วนสำหรับรถยนต์ การวิจัยแนวนี้ได้รับแจ้งจากข้อ จำกัด ในการใช้เหล็กจากสงคราม

ด้วยเหตุนี้ในช่วงปี พ.ศ. 2484 บริษัท ได้พัฒนารถยนต์รุ่นที่มีตัวถังสร้างจากอนุพันธ์ของถั่วเหลืองเป็นหลัก อย่างไรก็ตามหลังจากสงครามสิ้นสุดลงความคิดริเริ่มนี้ก็ไม่ได้ดำเนินต่อไป

ภายในปีพ. ศ. 2490 ได้มีการผลิตพลาสติกชีวภาพชนิดแรก Polyamide 11 (Rilsan เป็นเครื่องหมายการค้า) ต่อมาในทศวรรษที่ 90 PLA ​​(กรดพอลิแล็กติก) PHA (polyhydroxyalkanoates) และแป้งที่เป็นพลาสติก

-วัตถุดิบ

พลาสติกชีวภาพชีวภาพคือพลาสติกที่ทำจากชีวมวลจากพืช แหล่งวัตถุดิบพื้นฐานสามแหล่งสำหรับไบโอบีเอสมีดังต่อไปนี้

โพลีเมอร์ธรรมชาติของชีวมวล

สามารถใช้พอลิเมอร์ธรรมชาติที่ผลิตโดยพืชโดยตรงเช่นแป้งหรือน้ำตาล ตัวอย่างเช่น "Potato plastic" คือพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ซึ่งทำจากแป้งมันฝรั่ง

พอลิเมอร์สังเคราะห์จากโมโนเมอร์ชีวมวล

ทางเลือกที่สองคือการสังเคราะห์พอลิเมอร์จากโมโนเมอร์ที่สกัดจากแหล่งพืชหรือสัตว์ ความแตกต่างระหว่างเส้นทางนี้กับเส้นทางก่อนหน้าคือต้องมีการสังเคราะห์ทางเคมีระดับกลางที่นี่

ตัวอย่างเช่น Bio-PE หรือ polyethylene สีเขียวผลิตจากเอทานอลที่ได้จากอ้อย

พลาสติกชีวภาพสามารถผลิตได้จากแหล่งสัตว์เช่นไกลโคซามิโนไกลแคน (GAGs) ซึ่งเป็นโปรตีนจากเปลือกไข่ ข้อดีของโปรตีนนี้คือช่วยให้ได้พลาสติกชีวภาพที่มีความทนทานมากขึ้น

เทคโนโลยีชีวภาพตามวัฒนธรรมแบคทีเรีย

อีกวิธีหนึ่งในการผลิตโพลีเมอร์สำหรับพลาสติกชีวภาพคือการใช้เทคโนโลยีชีวภาพผ่านการเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย ในแง่นี้แบคทีเรียหลายชนิดสังเคราะห์และจัดเก็บโพลีเมอร์ที่สามารถสกัดและแปรรูปได้

ด้วยเหตุนี้แบคทีเรียจะถูกเพาะเลี้ยงอย่างหนาแน่นในอาหารเลี้ยงเชื้อที่เหมาะสมจากนั้นนำไปแปรรูปเพื่อทำให้บริสุทธิ์พอลิเมอร์เฉพาะ ตัวอย่างเช่น PHA (polyhydroxyalkanoates) ถูกสังเคราะห์โดยแบคทีเรียสกุลต่างๆที่เติบโตในอาหารที่มีคาร์บอนมากเกินไปและไม่มีไนโตรเจนหรือฟอสฟอรัส

แบคทีเรียเก็บโพลีเมอร์ไว้ในรูปของแกรนูลในไซโทพลาสซึมซึ่งสกัดโดยการแปรรูปมวลแบคทีเรีย อีกตัวอย่างหนึ่งคือ PHBV (PolyhydroxyButylValerate) ซึ่งได้จากแบคทีเรียที่เลี้ยงด้วยน้ำตาลที่ได้จากซากพืช

ข้อ จำกัด ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของพลาสติกชีวภาพที่ได้จากวิธีนี้คือต้นทุนการผลิตเนื่องจากต้องใช้อาหารเลี้ยงเชื้อเป็นหลัก

การผสมผสานระหว่างพอลิเมอร์ธรรมชาติและพอลิเมอร์เทคโนโลยีชีวภาพ

มหาวิทยาลัยโอไฮโอได้พัฒนาพลาสติกชีวภาพที่ค่อนข้างแข็งแรงโดยการรวมยางธรรมชาติเข้ากับพลาสติกชีวภาพ PHBV เปอร์ออกไซด์อินทรีย์และไตรเมทิลอลโพรเพนไตรอะคริเลต (TMPTA)

- กระบวนการผลิต

พลาสติกชีวภาพได้มาจากกระบวนการต่างๆขึ้นอยู่กับวัตถุดิบและคุณสมบัติที่ต้องการ พลาสติกชีวภาพสามารถรับได้จากกระบวนการพื้นฐานหรือกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ซับซ้อนมากขึ้น

กระบวนการพื้นฐาน

สามารถทำอาหารและปั้นได้ในกรณีที่ใช้โพลีเมอร์จากธรรมชาติเช่นแป้งข้าวโพดหรือแป้งมันฝรั่ง

ดังนั้นสูตรพื้นฐานในการผลิตพลาสติกชีวภาพคือการผสมแป้งข้าวโพดหรือแป้งมันฝรั่งกับน้ำเพิ่มกลีเซอรีน ต่อจากนั้นส่วนผสมนี้จะถูกปรุงจนข้นปั้นและปล่อยให้แห้ง

กระบวนการที่ซับซ้อนปานกลาง

ในกรณีของพลาสติกชีวภาพที่ผลิตด้วยโพลีเมอร์ที่สังเคราะห์จากโมโนเมอร์ชีวมวลกระบวนการจะค่อนข้างซับซ้อนกว่า

ตัวอย่างเช่น Bio-PE ที่ได้จากเอทานอลจากอ้อยต้องใช้ขั้นตอนหลายขั้นตอน สิ่งแรกคือการสกัดน้ำตาลจากอ้อยเพื่อให้ได้เอทานอลผ่านการหมักและการกลั่น

จากนั้นเอทานอลจะถูกทำให้แห้งและได้เอทิลีนซึ่งจะต้องเป็นโพลีเมอไรเซชัน ในที่สุดโดยใช้เครื่องเทอร์โมฟอร์มทำให้วัตถุต่างๆถูกผลิตขึ้นโดยใช้พลาสติกชีวภาพนี้

กระบวนการที่ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่า

เมื่อกล่าวถึงพลาสติกชีวภาพที่ผลิตจากโพลีเมอร์ที่ได้จากเทคโนโลยีชีวภาพความซับซ้อนและต้นทุนเพิ่มขึ้น เนื่องจากการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียมีส่วนเกี่ยวข้องที่ต้องใช้อาหารเลี้ยงเชื้อและสภาวะการเจริญเติบโตที่เฉพาะเจาะจง

กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าแบคทีเรียบางชนิดผลิตโพลีเมอร์ตามธรรมชาติที่สามารถเก็บไว้ภายในได้ ดังนั้นเมื่อเริ่มต้นด้วยองค์ประกอบทางโภชนาการที่เหมาะสมจุลินทรีย์เหล่านี้จึงได้รับการเพาะปลูกและแปรรูปเพื่อสกัดโพลีเมอร์

พลาสติกชีวภาพสามารถทำจากสาหร่ายบางชนิดเช่น Botryococcus braunii สาหร่ายขนาดเล็กนี้มีความสามารถในการผลิตและแม้กระทั่งการขับสารไฮโดรคาร์บอนออกสู่สิ่งแวดล้อมซึ่งได้จากเชื้อเพลิงหรือพลาสติกชีวภาพ

- การผลิตผลิตภัณฑ์จากพลาสติกชีวภาพ

หลักการพื้นฐานคือการขึ้นรูปของวัตถุเนื่องจากคุณสมบัติพลาสติกของสารประกอบนี้โดยใช้ความดันและความร้อน การแปรรูปทำได้โดยการอัดขึ้นรูปการฉีดการฉีดและการเป่าการเป่าพรีฟอร์มและการเทอร์โมฟอร์มและในที่สุดก็ต้องผ่านการระบายความร้อน

ประเภท

บรรจุภัณฑ์ทำจากเซลลูโลสอะซิเตท ที่มา: Christian Gahle, nova-Institut GmbH

แนวทางในการจำแนกพลาสติกชีวภาพมีความหลากหลายและไม่มีข้อโต้แย้งใด ๆ ไม่ว่าในกรณีใดเกณฑ์ที่ใช้ในการกำหนดประเภทต่างๆคือที่มาและระดับของการสลายตัว

-Origin

ตามแนวทางทั่วไปพลาสติกชีวภาพสามารถจำแนกตามแหล่งกำเนิดได้ว่าเป็นพลาสติกชีวภาพหรือไม่ใช้ไบโอบี ในกรณีแรกโพลีเมอร์ได้มาจากชีวมวลของพืชสัตว์หรือแบคทีเรียดังนั้นจึงเป็นทรัพยากรหมุนเวียน

ในทางกลับกันพลาสติกชีวภาพที่ไม่ใช้ไบโอไบต์คือพลาสติกที่ผลิตด้วยโพลีเมอร์ที่สังเคราะห์จากน้ำมัน อย่างไรก็ตามเนื่องจากมาจากทรัพยากรที่ไม่สามารถหมุนเวียนได้ผู้เชี่ยวชาญบางคนจึงพิจารณาว่าไม่ควรถือว่าเป็นพลาสติกชีวภาพ

- ระดับการสลายตัว

เกี่ยวกับระดับการสลายตัวพลาสติกชีวภาพสามารถย่อยสลายได้หรือไม่ สิ่งที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะสลายตัวในช่วงเวลาสั้น ๆ (วันถึงสองสามเดือน) เมื่ออยู่ภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

ในส่วนของพวกเขาพลาสติกชีวภาพที่ไม่สามารถย่อยสลายได้จะมีพฤติกรรมเหมือนกับพลาสติกทั่วไปที่มีต้นกำเนิดจากปิโตรเคมี ในกรณีนี้ระยะเวลาการสลายตัวจะวัดได้ในหลายทศวรรษและหลายศตวรรษ

นอกจากนี้ยังมีข้อถกเถียงเกี่ยวกับเกณฑ์นี้เนื่องจากนักวิชาการบางคนคิดว่าพลาสติกชีวภาพที่แท้จริงต้องย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

- แหล่งกำเนิดและการย่อยสลายทางชีวภาพ

เมื่อนำเกณฑ์สองข้อก่อนหน้านี้มารวมกัน (แหล่งกำเนิดและระดับการสลายตัว) พลาสติกชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

1. มาจากวัตถุดิบหมุนเวียน (biobased) และย่อยสลายได้
2. ที่ได้จากวัตถุดิบหมุนเวียน (ไบโอบีเอส) แต่ไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้
3. ได้มาจากวัตถุดิบแหล่งกำเนิดปิโตรเคมี แต่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าในการพิจารณาพอลิเมอร์เป็นพลาสติกชีวภาพจะต้องใส่หนึ่งในสามชุดนี้

ชีวภาพย่อยสลาย

ในบรรดาพลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายและย่อยสลายได้ทางชีวภาพเรามีกรดพอลิแล็กติก (PLA) และโพลีไฮดรอกซีอัลคาโนเอต (PHA) PLA เป็นพลาสติกชีวภาพชนิดหนึ่งที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและได้มาจากข้าวโพดเป็นหลัก

พลาสติกชีวภาพนี้มีคุณสมบัติคล้ายกับโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET พลาสติกชนิดโพลีเอสเตอร์ทั่วไป) แม้ว่าจะทนต่ออุณหภูมิสูงได้น้อยกว่าก็ตาม

ในส่วนของมัน PHA มีคุณสมบัติที่หลากหลายขึ้นอยู่กับโพลีเมอร์เฉพาะที่ประกอบขึ้น ได้มาจากเซลล์พืชหรือผ่านเทคโนโลยีชีวภาพจากการเพาะเลี้ยงแบคทีเรีย

พลาสติกชีวภาพเหล่านี้มีความอ่อนไหวต่อสภาวะการแปรรูปมากและต้นทุนสูงกว่าพลาสติกทั่วไปถึงสิบเท่า

อีกตัวอย่างหนึ่งของหมวดหมู่นี้คือ PHBV (PolyhydroxyButylValerate) ซึ่งได้จากซากพืช

Biobased-ที่ไม่ย่อยสลาย

ในกลุ่มนี้เรามีไบโอเอทิลีน (BIO-PE) ซึ่งมีคุณสมบัติใกล้เคียงกับโพลีเอทิลีนทั่วไป ในส่วนของ Bio-PET มีลักษณะคล้ายกับโพลิเอทิลีนเทเรฟทาเลต

พลาสติกชีวภาพทั้งสองชนิดมักผลิตจากอ้อยโดยได้รับไบโอเอทานอลเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลาง

ไบโอโพลีเอไมด์ (PA) ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่รีไซเคิลได้และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดีเยี่ยมก็อยู่ในประเภทนี้เช่นกัน

ปลอด-biobased ย่อยสลาย

ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพเกี่ยวข้องกับโครงสร้างทางเคมีของพอลิเมอร์ไม่ใช่กับชนิดของวัตถุดิบที่ใช้ ดังนั้นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจึงได้มาจากปิโตรเลียมด้วยกระบวนการที่เหมาะสม

ตัวอย่างของพลาสติกชีวภาพประเภทนี้ ได้แก่ polycaprolactones (PCL) ซึ่งใช้ในการผลิตโพลียูรีเทน นี่คือพลาสติกชีวภาพที่ได้จากอนุพันธ์ของปิโตรเลียมเช่นพอลิบิวทิลีนซัคซิเนต (PBS)

ความได้เปรียบ

กระดาษห่อขนมทำจาก PLA (polylactic acid) ที่มา: FKesselring, FKuR Willich

ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

แม้ว่าพลาสติกชีวภาพทั้งหมดจะไม่สามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้ แต่ความจริงก็คือสำหรับคนจำนวนมากนี่เป็นลักษณะพื้นฐานของพวกเขา ในความเป็นจริงการค้นหาคุณสมบัตินั้นเป็นหนึ่งในกลไกพื้นฐานของการเติบโตของพลาสติกชีวภาพ

พลาสติกที่ทำจากปิโตรเลียมและไม่ย่อยสลายทางชีวภาพใช้เวลาหลายร้อยถึงหลายพันปีในการสลายตัว สถานการณ์นี้แสดงถึงปัญหาร้ายแรงเนื่องจากหลุมฝังกลบและมหาสมุทรเต็มไปด้วยพลาสติก

ด้วยเหตุนี้ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพจึงเป็นข้อได้เปรียบที่เกี่ยวข้องมากเนื่องจากวัสดุเหล่านี้สามารถย่อยสลายได้ในสัปดาห์เดือนหรือสองสามปี

ไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม

เนื่องจากเป็นวัสดุที่ย่อยสลายได้พลาสติกชีวภาพจึงหยุดใช้พื้นที่เป็นขยะ นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบเพิ่มเติมคือในกรณีส่วนใหญ่ไม่มีองค์ประกอบที่เป็นพิษซึ่งสามารถปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมได้

มีรอยเท้าคาร์บอนต่ำกว่า

ทั้งในกระบวนการผลิตพลาสติกชีวภาพเช่นเดียวกับการย่อยสลายคาร์บอนไดออกไซด์จะถูกปล่อยออกมาน้อยกว่าในกรณีของพลาสติกทั่วไป ในหลาย ๆ กรณีพวกมันไม่ปล่อยก๊าซมีเทนหรือทำในปริมาณต่ำจึงส่งผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อปรากฏการณ์เรือนกระจก

ตัวอย่างเช่นพลาสติกชีวภาพที่ทำจากเอทานอลจากอ้อยช่วยลดการปล่อย CO2 ได้ถึง 75% เมื่อเทียบกับพลาสติกที่ได้จากปิโตรเลียม

ปลอดภัยกว่าในการพกพาอาหารและเครื่องดื่ม

โดยทั่วไปแล้วในการทำอย่างละเอียดและองค์ประกอบของพลาสติกชีวภาพจะไม่มีการใช้สารพิษ ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงน้อยกว่าในการปนเปื้อนสำหรับอาหารหรือเครื่องดื่มที่มีอยู่ในอาหาร

ซึ่งแตกต่างจากพลาสติกทั่วไปที่สามารถผลิตไดออกซินและส่วนประกอบที่ก่อให้เกิดมลพิษอื่น ๆ ได้พลาสติกชีวภาพที่ใช้ไบโอไบต์จะไม่เป็นอันตราย

ข้อเสีย

ข้อเสียส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับประเภทของพลาสติกชีวภาพที่ใช้ เรามีสิ่งต่อไปนี้

ความต้านทานน้อยลง

ข้อ จำกัด ประการหนึ่งที่พลาสติกชีวภาพส่วนใหญ่เปรียบเทียบกับพลาสติกทั่วไปคือความต้านทานที่ต่ำกว่า อย่างไรก็ตามคุณสมบัตินี้คือสิ่งที่เกี่ยวข้องกับความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ

ต้นทุนที่สูงขึ้น

ในบางกรณีวัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตพลาสติกชีวภาพมีราคาแพงกว่าที่มาจากปิโตรเลียม

ในทางกลับกันการผลิตพลาสติกชีวภาพบางชนิดมีผลต่อต้นทุนการแปรรูปที่สูงขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งต้นทุนการผลิตเหล่านี้จะสูงกว่าในผลิตภัณฑ์ที่ผลิตผ่านกระบวนการทางเทคโนโลยีชีวภาพรวมถึงการเพาะเลี้ยงแบคทีเรียจำนวนมาก

ความขัดแย้งในการใช้งาน

พลาสติกชีวภาพที่ผลิตจากวัตถุดิบอาหารแข่งขันกับความต้องการของมนุษย์ ดังนั้นเนื่องจากการอุทิศพืชผลให้กับการผลิตพลาสติกชีวภาพเป็นผลกำไรมากกว่าจึงถูกถอนออกจากวงจรการผลิตอาหาร

อย่างไรก็ตามข้อเสียนี้ใช้ไม่ได้กับพลาสติกชีวภาพที่ได้จากขยะที่กินไม่ได้ ของเสียเหล่านี้เรามีซากพืชสาหร่ายที่กินไม่ได้ลิกนินเปลือกไข่หรือโครงกระดูกกุ้งก้ามกราม

ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะรีไซเคิล

พลาสติกชีวภาพ PLA มีความคล้ายคลึงกับพลาสติก PET (polyethylene terephthalate) ทั่วไปมาก แต่ไม่สามารถรีไซเคิลได้ ดังนั้นหากผสมพลาสติกทั้งสองชนิดในภาชนะรีไซเคิลเนื้อหานี้จะไม่สามารถรีไซเคิลได้

ในเรื่องนี้มีความกลัวว่าการใช้ PLA ที่เพิ่มขึ้นอาจขัดขวางความพยายามที่มีอยู่ในการรีไซเคิลพลาสติก

ตัวอย่างและการใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตด้วยพลาสติกชีวภาพ

ภาชนะบรรจุไวน์ทำด้วยพลาสติกชีวภาพจากวัสดุเหลือใช้ทางการเกษตรและไมซีเลีย ที่มา: Mycobond

- วัตถุที่ใช้แล้วทิ้งหรือใช้แล้วทิ้ง

สิ่งของที่ก่อให้เกิดขยะมากที่สุด ได้แก่ ภาชนะห่อจานและช้อนส้อมที่เชื่อมโยงกับอาหารจานด่วนและถุงช้อปปิ้ง ดังนั้นในด้านนี้พลาสติกชีวภาพที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจึงมีบทบาทที่เกี่ยวข้อง

ด้วยเหตุนี้ผลิตภัณฑ์ต่างๆที่ใช้พลาสติกชีวภาพจึงได้รับการพัฒนาเพื่อมีอิทธิพลต่อการลดการสร้างของเสีย นอกจากนี้เรายังมีถุงย่อยสลายได้ที่ทำด้วย Ecovio ของ BASF หรือขวดพลาสติกที่ทำจาก PLA ที่ได้จากข้าวโพดโดย Safiplast ในสเปน

แคปซูลน้ำ

บริษัท Ooho ได้สร้างแคปซูลย่อยสลายได้จากสาหร่ายทะเลด้วยน้ำแทนที่จะใช้ขวดแบบเดิม ข้อเสนอนี้เป็นนวัตกรรมใหม่และประสบความสำเร็จและได้รับการทดสอบแล้วในการวิ่งมาราธอนที่ลอนดอน

การทำฟาร์ม

ในพืชผลบางชนิดเช่นสตรอเบอร์รี่วิธีปฏิบัติทั่วไปคือคลุมดินด้วยแผ่นพลาสติกเพื่อควบคุมวัชพืชและหลีกเลี่ยงการแช่แข็ง ในแง่นี้ได้มีการพัฒนาแผ่นรองพลาสติกชีวภาพเช่น Agrobiofilm เพื่อทดแทนพลาสติกทั่วไป

- วัตถุสำหรับการใช้งานที่ทนทาน

การใช้พลาสติกชีวภาพไม่ได้ จำกัด เฉพาะวัตถุที่ใช้และการกำจัด แต่สามารถใช้กับวัตถุที่ทนทานกว่าได้ ตัวอย่างเช่น บริษัท ของZoë b Organic ผลิตของเล่นชายหาด

ส่วนประกอบอุปกรณ์ที่ซับซ้อน

โตโยต้าใช้พลาสติกชีวภาพในชิ้นส่วนรถยนต์บางชิ้นเช่นส่วนประกอบสำหรับเครื่องปรับอากาศและแผงควบคุม โดยใช้พลาสติกชีวภาพเช่น Bio-PET และ PLA

ฟูจิตสึใช้พลาสติกชีวภาพในการผลิตเมาส์คอมพิวเตอร์และชิ้นส่วนคีย์บอร์ด ในกรณีของ บริษัท Samsung โทรศัพท์มือถือบางรุ่นมีตัวเรือนที่ทำจากพลาสติกชีวภาพเป็นส่วนใหญ่

- การก่อสร้างและวิศวกรรมโยธา

พลาสติกชีวภาพที่ทำจากแป้งถูกใช้เป็นวัสดุก่อสร้างและพลาสติกชีวภาพเสริมแรงด้วยนาโนไฟเบอร์ในการติดตั้งระบบไฟฟ้า

นอกจากนี้ยังถูกนำไปใช้ในการผลิตไม้เฟอร์นิเจอร์พลาสติกชีวภาพซึ่งไม่ถูกแมลง xylophagous ทำร้ายและไม่เน่าเมื่อมีความชื้น

- การใช้งานด้านเภสัชกรรม

พวกเขาถูกสร้างขึ้นด้วยแคปซูลพลาสติกชีวภาพที่มียาและยานพาหนะยาที่ปล่อยออกมาอย่างช้าๆ ดังนั้นความสามารถในการดูดซึมของยาจะถูกควบคุมเมื่อเวลาผ่านไป (ปริมาณที่ผู้ป่วยได้รับในเวลาที่กำหนด)

- การใช้งานทางการแพทย์

พลาสติกชีวภาพเซลลูโลสที่ใช้ในการปลูกถ่ายวิศวกรรมเนื้อเยื่อพลาสติกชีวภาพไคตินและไคโตซานได้รับการผลิตขึ้นเพื่อการป้องกันบาดแผลวิศวกรรมเนื้อเยื่อกระดูกและการสร้างผิวหนังมนุษย์

พลาสติกชีวภาพเซลลูโลสได้รับการผลิตขึ้นสำหรับไบโอเซนเซอร์ผสมกับไฮดรอกซีแอปาไทต์สำหรับการผลิตรากฟันเทียมเส้นใยพลาสติกชีวภาพในสายสวนและอื่น ๆ

- การขนส่งทางอากาศทางทะเลและทางบกและอุตสาหกรรม

มีการใช้โฟมแข็งจากน้ำมันพืช (พลาสติกชีวภาพ) ทั้งในอุตสาหกรรมและอุปกรณ์ขนส่ง ชิ้นส่วนรถยนต์และชิ้นส่วนการบินและอวกาศ

นอกจากนี้ยังมีการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ของโทรศัพท์มือถือคอมพิวเตอร์อุปกรณ์เสียงและวิดีโอจากพลาสติกชีวภาพ

-Farming

ไฮโดรเจลพลาสติกชีวภาพซึ่งดูดซับและกักเก็บน้ำและปล่อยได้ช้ามีประโยชน์ในฐานะผ้าห่มป้องกันดินเพาะปลูกรักษาความชื้นและส่งเสริมการเติบโตของสวนเกษตรในพื้นที่แห้งแล้งและในฤดูฝนต่ำ

อ้างอิง

1. Álvarez da Silva L (2016). พลาสติกชีวภาพ: การได้รับและการใช้ polyhydroxyalkanoates คณะเภสัชศาสตร์มหาวิทยาลัยเซบียา ปริญญาเภสัชศาสตร์ 36 น.
2. Bezirhan-Arikan E และ H Duygu-Ozsoy (2015). การทบทวน: การตรวจสอบพลาสติกชีวภาพ วารสารวิศวกรรมโยธาและสถาปัตยกรรม 9: 188-192. De Almeida A, JA Ruiz, NI Lópezและ MJ Pettinari (2004) พลาสติกชีวภาพ: ทางเลือกใหม่ของระบบนิเวศ เคมีที่มีชีวิต, 3 (3): 122-133.
3. เอล - คาดีเอส (2010). การผลิตพลาสติกชีวภาพจากแหล่งที่มีราคาไม่แพง ไอ 9783639263725; VDM Verlag Dr.Müller Publishing เบอร์ลินเยอรมนี 145 น.
4. Labeaga-Viteri A (2018). พอลิเมอร์ย่อยสลายได้ ความสำคัญและการใช้งานที่มีศักยภาพ มหาวิทยาลัยการศึกษาทางไกลแห่งชาติ คณะวิทยาศาสตร์ภาควิชาเคมีอนินทรีย์และวิศวกรรมเคมี. ปริญญาโทสาขาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเคมี 50 น.
5. Ruiz-Hitzky E, FM Fernandes, MM Reddy, S Vivekanandhan, M Misra, SK Bhatia และ AK Mohanty (2013) พลาสติกชีวภาพและไบโออะโนคอมโพสิต: สถานะปัจจุบันและโอกาสในอนาคต Prog. Polym. วิทย์ 38: 1653-1689
6. Satish K (2017). พลาสติกชีวภาพ - การจำแนกประเภทการผลิตและการใช้งานอาหารที่มีศักยภาพ วารสารเกษตรเชิงเขา 8: 118-129.