Der Markt für Biokunststoffe wird in den kommenden Jahren voraussichtlich wachsen, und viele glauben, dass alternative Kunststoffe auf Pflanzenbasis die ultimative Lösung für die Abhängigkeit von aus Erdöl gewonnenen Kunststoffen darstellen werden.
Die sogenannten recycelten oder pflanzlichen Flaschen sind nichts anderes als ein Analogon von Standard-Plastikflaschen aus Polyethylenterephthalat, bei dem dreißig Prozent des Ethanols durch eine entsprechende Menge pflanzlichen Ethanols ersetzt werden. Das bedeutet, dass eine solche Flasche recycelt werden kann, obwohl sie aus Pflanzenmaterial besteht; es ist jedoch keineswegs biologisch abbaubar.
Es gibt Sorten von biologisch abbaubarem Kunststoff – Heute wird der gebräuchlichste Kunststoff aus Polyoxypropionsäure (Polymilchsäure) hergestellt. Aus Maisbiomasse gewonnene Polymilchsäure zersetzt sich tatsächlich unter bestimmten Bedingungen und wird zu Wasser und Kohlendioxid. Allerdings sind hohe Luftfeuchtigkeit und hohe Temperaturen erforderlich, um PLA-Kunststoff zu zersetzen, was bedeutet, dass ein Glas oder eine Tüte aus Polymilchsäure-Kunststoff unter industriellen Kompostierungsbedingungen nur zu XNUMX% zersetzt wird und nicht in Ihrem üblichen Komposthaufen in Ihrem Garten. Und es wird sich überhaupt nicht zersetzen, auf einer Mülldeponie vergraben, wo es Hunderte oder Tausende von Jahren liegen wird, wie jedes andere Stück Plastikmüll. Natürlich bringen Einzelhändler diese Informationen nicht auf ihren Verpackungen an, und Verbraucher halten sie für umweltfreundliche Produkte.
Wenn die biologische Abbaubarkeit aus der Diskussion genommen wird, könnte die breite Verwendung von Biokunststoffen ein großer Segen sein. - aus vielen Gründen. An erster Stelle steht die Tatsache, dass die für seine Herstellung benötigten Ressourcen erneuerbar sind. Der Anbau von Mais, Zuckerrohr, Algen und anderen Biokunststoff-Rohstoffen ist ebenso grenzenlos wie die Möglichkeiten, sie anzubauen, und die Kunststoffindustrie könnte sich endlich von fossilen Kohlenwasserstoffen entwöhnen. Auch der Anbau von Rohstoffen führt nicht zu einem energetischen Ungleichgewicht, wenn er umweltverträglich erfolgt, d. h. den Rohstoffen mehr Energie entzogen wird, als für den Anbau bestimmter Pflanzen aufgewendet wird. Wenn der resultierende Biokunststoff haltbar ist und wiederverwendet werden kann, dann lohnt sich der gesamte Prozess sehr.
Die „Gemüseflaschen“ von Coca-Cola sind ein gutes Beispiel dafür, wie Biokunststoffe mit der richtigen Infrastruktur hergestellt werden können. Da diese Flaschen technisch gesehen immer noch Polyoxypropion sind, können sie regelmäßig recycelt werden, wodurch die komplexen Polymere konserviert werden können, anstatt auf eine Mülldeponie geworfen zu werden, wo sie nutzlos sind und für immer verrotten werden. Unter der Annahme, dass es möglich ist, die bestehende Recycling-Infrastruktur zu verbessern, indem neue Kunststoffe durch langlebige Biokunststoffe ersetzt werden, könnte der Gesamtbedarf an neuen Polymeren erheblich reduziert werden.
Biokunststoffe schaffen neue Herausforderungen, die wir bei unserem weiteren Vorgehen berücksichtigen müssen. Erstens würde ein Versuch, erdölbasierte Kunststoffe vollständig durch pflanzliche Biokunststoffe zu ersetzen, zig Millionen zusätzliche Hektar landwirtschaftlicher Nutzfläche erfordern. Bis wir einen anderen bewohnbaren Planeten mit Ackerland kolonisieren oder unseren Plastikverbrauch (deutlich) reduzieren, erfordert eine solche Aufgabe eine Reduzierung der Anbaufläche, die bereits zum Zwecke der Nahrungsmittelproduktion kultiviert wird. Der Bedarf an mehr Platz kann sogar ein Katalysator für weitere Entwaldung oder Waldfragmentierung sein, insbesondere in einer Region mit tropischen Wäldern wie Südamerika, die bereits gefährdet ist.
Auch wenn all die oben genannten Probleme dann nicht relevant waren Wir haben immer noch keine ausreichende Infrastruktur, um große Mengen an Biokunststoffen zu verarbeiten. Wenn zum Beispiel eine Polyoxypropion-Flasche oder ein Polyoxypropion-Behälter im Mülleimer eines Verbrauchers landet, kann dies den Recyclingstrom kontaminieren und den beschädigten Kunststoff unbrauchbar machen. Darüber hinaus bleiben recycelbare Biokunststoffe heutzutage eine Fantasie – wir haben derzeit keine groß angelegten oder standardisierten Biokunststoff-Rückgewinnungssysteme.
Biokunststoff hat das Potenzial, ein wirklich nachhaltiger Ersatz für aus Erdöl gewonnene Kunststoffe zu werden. aber nur, wenn wir angemessen handeln. Selbst wenn wir Entwaldung und Fragmentierung begrenzen, die Auswirkungen der Lebensmittelproduktion minimieren und Recyclinginfrastrukturen entwickeln könnten, ist Biokunststoff eine wirklich nachhaltige (und langfristige) Alternative zu erdölbasierten Kunststoffen wenn der Verbrauch stark zurückgeht. Biologisch abbaubarer Kunststoff wird trotz gegenteiliger Behauptungen einiger Unternehmen niemals die endgültige Lösung sein, egal wie effizient dieses Material im Komposthaufen abgebaut wird. Nur in einem begrenzten Marktsegment, etwa in Entwicklungsländern mit vielen Biodeponien, macht biologisch abbaubarer Kunststoff (und dann kurzfristig) Sinn.
Die Kategorie „biologische Abbaubarkeit“ ist ein wichtiger Aspekt dieser ganzen Diskussion.
Für gewissenhafte Verbraucher ist es von entscheidender Bedeutung, die wahre Bedeutung von „biologischer Abbaubarkeit“ zu verstehen, denn nur so können sie umweltfreundliche Produkte kaufen und angemessen entscheiden, was mit dem Müll zu tun ist. Unnötig zu sagen, dass Hersteller, Vermarkter und Werbetreibende die Fakten verzerrt haben.
Kriterium der biologischen Abbaubarkeit ist weniger die Quelle des Materials als seine Zusammensetzung. Heutzutage wird der Markt von aus Erdöl gewonnenen langlebigen Kunststoffen dominiert, die üblicherweise durch Polymernummern von 1 bis 7 identifiziert werden. Im Allgemeinen (da jeder Kunststoff seine eigenen Stärken und Schwächen hat) werden diese Kunststoffe wegen ihrer Vielseitigkeit und Festigkeit synthetisiert, und auch weil dass sie eine hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen: Diese Eigenschaften sind in vielen Produkten und Verpackungen gefragt. Gleiches gilt für viele der heute auch von uns verwendeten pflanzlichen Polymere.
Diese wünschenswerten Eigenschaften beziehen sich auf einen hochveredelten Kunststoff mit langen, komplexen Polymerketten, der gegenüber natürlichem Abbau (z. B. durch Mikroorganismen) äußerst widerstandsfähig ist. Da es so ist Die meisten Kunststoffe auf dem heutigen Markt sind einfach nicht biologisch abbaubar. auch solche Kunststoffe, die aus nachwachsender Biomasse gewonnen werden.
Aber was ist mit den Kunststoffarten, die Hersteller als biologisch abbaubar deklarieren? Hier kommen die meisten Missverständnisse ins Spiel, da Behauptungen über die biologische Abbaubarkeit normalerweise keine genauen Anweisungen enthalten, wie man diesen Kunststoff richtig biologisch abbaubar macht, und auch nicht erklären, wie leicht dieser Kunststoff biologisch abbaubar ist.
Beispielsweise wird Polymilchsäure (Polymilchsäure) am häufigsten als „biologisch abbaubarer“ Biokunststoff bezeichnet. PLA wird aus Mais gewonnen, woraus geschlossen werden kann, dass es sich auf dem Feld genauso leicht zersetzt wie Maisstängel. Offensichtlich ist dies nicht der Fall – wenn es nur hoher Temperatur und Feuchtigkeit (wie unter industriellen Kompostierungsbedingungen) ausgesetzt wird, zersetzt es sich schnell genug, um den gesamten Prozess zu rechtfertigen. Auf einem normalen Komposthaufen passiert das einfach nicht.
Biokunststoffe werden oft mit biologischer Abbaubarkeit in Verbindung gebracht, nur weil sie aus nachwachsender Biomasse gewonnen werden. Tatsächlich sind die meisten „grünen“ Kunststoffe auf dem Markt nicht schnell biologisch abbaubar. Zum größten Teil müssen sie in industriellen Umgebungen verarbeitet werden, in denen Temperatur, Feuchtigkeit und UV-Licht streng kontrolliert werden können. Selbst unter diesen Bedingungen kann es bis zu einem Jahr dauern, bis einige Arten von biologisch abbaubarem Kunststoff vollständig recycelt sind.
Um es klarzustellen: Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Kunststoffarten sind größtenteils nicht biologisch abbaubar. Um diesen Namen tragen zu können, muss sich das Produkt auf natürliche Weise durch die Einwirkung von Mikroorganismen zersetzen können. Einige Erdölpolymere können mit biologisch abbaubaren Additiven oder anderen Materialien kombiniert werden, um den Abbauprozess zu beschleunigen, aber sie stellen nur ein kleines Segment des globalen Marktes dar. Aus Kohlenwasserstoffen gewonnener Kunststoff kommt in der Natur nicht vor, und es gibt keine Mikroorganismen, die von Natur aus prädisponiert sind, um seinen Abbauprozess (ohne die Hilfe von Zusatzstoffen) zu unterstützen.
Auch wenn die biologische Abbaubarkeit von Biokunststoffen kein Problem wäre, kann unsere derzeitige Infrastruktur für Recycling, Kompostierung und Abfallsammlung die große Menge an biologisch abbaubarem Kunststoff nicht bewältigen. Indem wir unsere Fähigkeit, biologisch abbaubare Polymere und biologisch abbaubares/kompostierbares Material zu recyceln, nicht (ernsthaft) verbessern, werden wir einfach mehr Müll für unsere Deponien und Verbrennungsanlagen produzieren.
Erst wenn all das oben Genannte umgesetzt wird, macht biologisch abbaubarer Kunststoff Sinn – unter sehr begrenzten und kurzfristigen Umständen. Der Grund ist einfach: Warum Energie und Ressourcen verschwenden, um hochreine biologisch abbaubare Kunststoffpolymere herzustellen, nur um sie später vollständig zu opfern – durch Kompostierung oder natürlichen biologischen Abbau? Als kurzfristige Strategie zur Abfallreduzierung in Märkten wie Hindustan macht es durchaus Sinn. Als langfristige Strategie zur Überwindung der schädlichen Abhängigkeit des Planeten von aus Erdöl gewonnenen Kunststoffen macht es keinen Sinn.
Daraus lässt sich schließen, dass biologisch abbaubares Plastik, das „Öko-Verpackungs“-Material, keine vollständig nachhaltige Alternative ist, obwohl es oft als solche beworben wird. Zudem ist die Herstellung von Verpackungsprodukten aus biologisch abbaubarem Kunststoff mit zusätzlicher Umweltbelastung verbunden.