TWORZYWA BIODEGRADOWALNE Opracowały: Joanna Grzegorzek kl. III a TE Katarzyna Kołdras kl. III a TE Tradycyjne tworzywa sztuczne to materiały składające się z polimerów syntetycznych. Większość z nich nie występuje w środowisku naturalnym więc nie ulega biodegradacji. Postęp w dziedzinie badań nad zależnościami pomiędzy strukturą i właściwościami polimerów a mechanizmami ich degradacji doprowadził do rozwoju nowych materiałów polimerowych zachowujących właściwości i użyteczność tradycyjnych tworzyw sztucznych ale ulegających biodegradacji. KILKA WAŻNYCH INFORMACJI Polimer substancja chemiczna o wysokiej masie molowej, która składa się z wielokrotnie powtarzających się jednostek strukturalnych Reakcja powstawania polichlorku winyl (PCW) C 2 H 4 + Cl 2 C 2 H 4 Cl 2
C 2 H 4 + 2HCl + ½O2 C 2 H 4 Cl 2 + H 2 O C 2 H 4 Cl 2 C 2 H 3 Cl + HCl n C 2 H 3 Cl polimeryzacja polichlorek winylu Tworzywo sztuczne materiał zawierający jako główny składnik polimer(y) Tworzywa biodegradowalne tworzywa, które są w pełni rozkładane przez żywe organizmy, w warunkach tlenowych lub beztlenowych, do dwutlenku węgla/metanu, wody, biomasy i związków nieorganicznych Biodegradacja w warunkach tlenowych rozkład biologiczny zachodzący w obecności tlenu lub powietrza, w czasie, którego węgiel zostaje przekształcony do dwutlenku węgla i biomasy. Polimer+O 2 --- CO 2 +H 2 O+sole mineralne+ próchnica = biomasa Biodegradacja w warunkach beztlenowych rozkład biologiczny zachodzący bez udziału tlenu lub powietrza, w czasie, którego węgiel zostaje przekształcony do metanu i biomasy. Polimer +CO 2 +CH 4 +H 2 O+sole mineralne+ próchnica = biomasa
Co to są tworzywa biodegradowalne? Tworzywa biodegradowalne to te tworzywa, które rozkładane są przez mikroorganizmy do prostych związków, takich jak dwutlenek węgla, woda i biomasa. Jaki jest mechanizm biodegradacji? Tworzywa biodegradowalne ulegają rozkładowi pod wpływem czynników abiotycznych (»nieożywionych«, np. promieniowania UV, wody, ciepła) i biotycznych (»ożywionych«, np.organizmów takich jak bakterie, grzyby czy glony). W pierwszym etapie, materiał ulega fragmentacji i następuje spadek masy cząsteczkowej, w drugim częściowo rozłożony polimer jest metabolizowany przez mikroorganizmy.
Jak można odróżnić tworzywa biodegradowalne od tworzyw tradycyjnych? Tworzyw biodegradowalnych nie da się wyraźnie odróżnić od tworzyw tradycyjnych. Rozpoznanie materiałów biodegradowalnych ułatwia ich oznakowanie, jednoznacznie świadczące, że materiał lub produkt ulega biodegradacji lub przeznaczony jest do kompostowania. Certyfikacja za pomocą specjalnego logo i numeru certyfikatu potwierdza biodegradowalność danego materiału. Określenia takie jak materiał ekologiczny, przyjazny środowisku, oxo-biodegradowalny, ekotorba w 100% podlegająca degradacji i podobne bez oznaczenia, że materiał jest certyfikowany świadczą o tym, że nie został on zbadany lub nie spełnia wymogów nałożonych na tworzywa biodegradowalne i nie jest przeznaczony do kompostowania. Czy tworzywa biodegradowalne wytwarzane są z surowców odnawialnych? Niekoniecznie. Tworzywa biodegradowalne mogą być wytwarzane z surowców kopalnych (nieodnawialnych), jak również z biomasy (źródła odnawialne). Biodegradacja nie jest określana przez pochodzenie surowca, ale przez strukturę materiału. Jednak większość dostępnych na rynku tworzyw biodegradowalnych pochodzi z surowców odnawialnych.
Które wyroby są wykonane z tworzyw ulegających biodegradacji? Tworzywa biodegradowalne mogą być wykorzystane do większości wyrobów zwykle produkowanych z tworzyw sztucznych. Jednak najczęściej są stosowane do produkcji biodegradowalnych reklamówek (sieć Carrefour) i torebek na odpadki organiczne. Tworzywa biodegradowalne są także używane do produkcji opakowań, jednorazowych talerzy, kubków i sztućców, pieluch, materiałów stosowanych w rolnictwie, itp. Możemy znaleźć je też w wielu produktach ekologicznych, a oferta wyrobów z tworzyw biodegradowalnych jest konsekwentnie rozszerzana. Czy reklamówka z tworzywa biodegradowalnego rozłoży się, jeśli zrobi się mokro? Nie. Biodegradowalne reklamówki charakteryzują się takimi samymi właściwościami jak z tworzyw tradycyjnych. Proces rozkładu rozpoczyna się po pewnym czasie, sprzyjają mu warunki panujące podczas kompostowania.
Co powinniśmy zrobić z odpadami z tworzyw biodegradowalnych? Tworzywa biodegradowalne mogą być utylizowane wraz z odpadami organicznymi. Właściwe postępowanie z tymi tworzywami obejmuje poddanie ich degradacji tlenowej (kompostowaniu przydomowemu lub przemysłowemu) lub beztlenowej (komercyjne otrzymywanie biogazu). Nie powinno się wyrzucać tworzyw biodegradowalnych razem z tradycyjnymi odpadami. Ich odmienne właściwości przetwórcze mogą powodować problemy przy recyklingu tworzyw tradycyjnych. Czy tworzywa biodegradowalne są dobrą alternatywą dla środowiska w stosunku do tradycyjnych tworzywa sztucznych? Tak. Biodegradowalne tworzywa sztuczne rozkładają się do składników naturalnie występujących w przyrodzie, takich jak woda, dwutlenek węgla i biomasa i dzięki temu nie zalegają w środowisku przez wiele lat. Ich rozkład podlega tym samym procesom co materii organicznej. Procesowi rozkładu sprzyjają warunki charakterystyczne dla procesu kompostowania dlatego odpady z tworzyw biodegradowalnych należy utylizować razem z odpadami organicznymi. Niektóre tworzywa biodegradowalne otrzymywane są ze źródeł odnawialnych (np. skrobia), co oznacza, że takie tworzywo jest odnawialnym źródłem energii i uczestniczy w naturalnym cyklu ( z natury do natury ) przez co redukuje emisję gazów cieplarnianych i przyczynia się do zrównoważonego korzystania z dóbr i zasobów.
Czy mogę pozostawić śmieci zawierające tworzywa biodegradowalne w środowisku naturalnym? Nie. Tworzywa biodegradowalne rozkładają się w sposób optymalny w warunkach odpowiadających przetwarzaniu odpadów organicznych. W naturze proces ten ulega spowolnieniu. Odpady pozostawione w środowisku naturalnym, w mniejszym stopniu ale nadal zanieczyszczają je i mogą być niebezpieczne dla zwierząt. Czy tworzywa biodegradowalne przyczyniają się do zanieczyszczania morza? Tworzywa biodegradowalne przyczyniają się do zanieczyszczania morza jednak ich rozkład jest szybszy i nie zalegają w środowisku wodnym przez wiele lat tak jak tworzywa tradycyjne. W środowiskach wodnych o niższej temperaturze i liczbie mikroorganizmów procesy rozkładu są spowolnione w stosunku do warunków panujących w glebie czy w kompoście. Pomimo szybszego rozkładu tworzyw biodegradowalnych w porównaniu z tradycyjnymi tworzywami sztucznymi nadal stanowią one zagrożenie dla ekosystemów wodnych. Gdzie mogę kupić produkty z tworzyw biodegradowalnych i ile kosztują? Torby, worki na śmieci oraz worki na psie odchody z tworzyw biodegradowalnych można kupić we wszystkich supermarketach. Takie produkty są jednak droższe od produktów z tworzyw tradycyjnych jako że skala ich produkcji jest znacznie mniejsza.
Czy w Polsce można znaleźć producentów tworzyw ulegających biodegradacji lub gotowych produktów z tych tworzyw? Polska obecnie nie produkuje tworzyw biodegradowalnych. Tylko kilku producentów materiałów z tworzyw biodegradowalnych można znaleźć na polskim rynku. Czy muszę używać tworzywa sztuczne ulegające biodegradacji? Niekoniecznie. Można przechowywać domowe odpady organiczne w pojemnikach, które będą opróżniane bezpośrednio do kosza na odpady organiczne. Należy pamiętać jednak aby oddzielić odpady z tworzyw tradycyjnych od biodegradowalnych i postępować zgodnie z zawartymi w ulotce zasadami. Należy pamiętać także, że stosowanie tworzyw biodegradowalnych przyczyni się do poprawy jakości środowiska naturalnego i zmniejszy ilość zalegających na wysypiskach odpadów.
Bibliografia: www.plastice.org http://www.pcw.com.pl/ To jest chemia Romuald Hassa, Aleksandra Mrzigod, Janusz Mrzigod