Od początku 2021 roku na terenie Unii Europejskiej obowiązuje zakaz sprzedaży słomek wykonanych z tworzyw sztucznych. Młodzi naukowcy z Politechniki Wrocławskiej stworzyli materiał, który jest ich idealnym zamiennikiem, opracowane biodegradowalne słomki po prostu szybko się rozłożą.
W latach 2018 i 2019 zapotrzebowanie na tworzywa sztuczne w Polsce wyniosło ponad 3,5 mln ton. Ilość odpadów opakowaniowych z tworzyw sztucznych wyniosła aż 1 047 mln ton. To dane Stowarzyszenia Producentów Tworzyw Sztucznych. Ta ilość wkrótce się zmieni bo w 2019 roku Parlament Europejski poparł wprowadzenie od 2021 roku zakazu sprzedaży jednorazówek z tworzyw sztucznych. Zatem do przeszłości winny odejść kubeczki, talerzyki, patyczki higieniczne czy słomki wykonane z plastiku.
Alternatywę dla sztucznego tworzywa wymyślili doktoranci z Wydziału Inżynierii Środowiska, mgr inż. Karolina Sobczyk i mgr inż. Maciej Borowczak, postanowili zmierzyć się z tymi ostatnimi. Pracują nad dopracowaniem technologii, a także wykonali już pierwsze prototypy słomek z polimerów biodegradowalnych oraz ich kompozytów.
Ten temat to dla nas nowe zadanie badawcze. Chcemy przyczynić się do zmniejszenia udziału tradycyjnych tworzyw sztucznych wykorzystywanych jako opakowania i produkty jednorazowe. Trzeba przy tym podkreślić, że udział opakowań jednorazowych w strumieniu odpadów, pomimo rozmaitych akcji proekologicznych, z roku na rok wzrasta – mówi mgr inż. Karolina Sobczyk.
W czasie pandemii nastąpił nawet gwałtowny wzrost zużycia produktów jednorazowych. Ponieważ są one masowo stosowane m.in. w sektorze gastronomii, najczęściej do dostarczania posiłków dla klientów poza terenem lokalu – zauważa mgr inż. Maciej Borowczak.
Młodzi naukowcy chcieliby, aby z nowego surowca produkować zamienniki przedmiotów z tworzyw sztucznych. Słomki czy sztućce wykonane miałyby być z tworzyw biodegradowalnych oraz biokompozytów na bazie włókien roślinnych, które pod względem swojej ceny i właściwości nie różniłyby się od sztucznych odpowiedników.
Największą zaletą zastosowania takich materiałów jest ich biodegradowalność, czyli podatność do biologicznego rozkładu oraz możliwość skierowania ich po użyciu do procesu kompostowania. Pozwala to na znaczące zmniejszenie strumienia generowanych odpadów oraz ograniczenie śladu węglowego – tłumaczy mgr inż. Karolina Sobczyk.
Materiały biodegradowalne rozkładają się najszybciej w ściśle określonych warunkach – przy odpowiedniej temperaturze, wilgotności i w obecności właściwych szczepów bakterii. Wówczas mogą ulec rozkładowi nawet po kilku tygodniach, natomiast w normalnym otoczeniu trwa to zazwyczaj od kilku do kilkunastu miesięcy. Należy również podkreślić, że tradycyjne stosowane tworzywa sztuczne w zasadzie się nie rozkładają. Na przykład folia polietylenowa, która trafi do środowiska naturalnego , może zostać rozdrobniona nawet na elementy niewidoczne gołym okiem, ale nie zniknie z dnia na dzień, ponieważ czas jej rozkładu jest bardzo długi.
Niestety tutaj odzywa się ekonomia, zazwyczaj przy tego typu badaniach kluczowym aspektem jest cena materiałów. O ile surowce do wytworzenia tworzyw biodegradowalnych nie są drogie, to już proces ich przetwarzania jest skomplikowany i kosztowny.
Dobrym przykładem są opakowania z poli(kwasu mlekowego) (PLA), biodegradowalnego tworzywa pochodzącego z surowców odnawialnych, np. z mączki kukurydzianej. Poli(kwas mlekowy), dzięki jego specyficznym właściwościom, używany jest obecnie również m.in. do celów medycznych, np. produkcji implantów dentystycznych czy nici chirurgicznych. Produkowane są z niego także butelki i jednorazowe naczynia. Jest więc to materiał spełniający założone w pracach wymagania a dodatkowo może być wykorzystywany do przechowywania każdego typu żywności.
Wyższa cena biomateriałów (średnia cena granulatu PLA oscyluje w granicy 4 euro/kg, natomiast granulatu szeroko stosowanego i rozpowszechnionego polietylenu to średnio koszt ok. 0,50 euro/kg) wynika nie z wysokiej ceny surowców wykorzystywanych do produkcji biotworzyw, ale z ich odmiennych, znacząco odbiegających od tworzyw konwencjonalnych właściwości wytrzymałościowych. Na świecie można zauważyć już rosnący trend do zastępowania tworzyw sztucznych przyjaznymi dla środowiska materiałami bio, co prowadzi do ciągłego rozwijania tych materiałów w celu poprawy ich parametrów, a co za tym idzie zwiększenia zastosowania oraz ich rozpowszechnienia – wyjaśnia mgr inż. Karolina Sobczyk.
Wykorzystanie do badań komponentów pochodzenia roślinnego pozwala obniżyć ceny otrzymywanych materiałów, co może wpłynąć na ich szersze stosowanie w przyszłości.
Czytaj też: Ciekawostki | Ekologia | Plastik | Wrocław
źródło: Politechnika Wrocławska
