Hvordan Bionedbrydning Tilsætningsstoffer Arbejde

{h1}

Bionedbrydningstilsætninger kan hjælpe med at nedbryde plast hurtigere. Lær, hvordan biodegegration tilsætningsstoffer virker.

Tusindvis af år fra nu er det helt muligt, at fremtidige civilisationer vil grave gennem vores rester. Måske vil de hylle smuldrede skyskrabere. De vil opdage vores smuldrende knogler. Og næsten helt sikkert, vil de bringe lys over endeløse mængder af begravet plast, fra værktøjer til legetøj. "Åh se, det ser ud til at være den crimson light saber engang båret af den store Lord Vader!"

Vi lever i plastalderen, hvor mange af os ikke kan gå mere end et minut eller to uden at røre ved et produkt, der i det mindste delvist er fremstillet af dette formbare, stærke og slidstærke materiale. Og det er det sidste træk, der har så mange ressource- og miljøbevidste personer.

Plastik har opretholdt magt - de nedbryder ikke meget i naturlige omgivelser eller lossepladser. Genbrug er en god mulighed for at genbruge nogle typer plast, og flere mennesker bliver genbrugsvidenskabelige. Stadig alene i USA er kun ca. 7 procent af alle de anvendte plastprodukter genanvendt; og 28 millioner tons (ja tons) bliver smidt i deponier hvert år [kilde: EcoLogic].

For at sikre, at plast ikke bliver permanente forurenende stoffer, indeholder nogle nyere plastteknologier bionedbrydelige tilsætningsstoffer ind i deres kemi. Disse tilsætningsstoffer er designet til at gøre det muligt for plast at bryde ned naturligt, uanset om de er i en losseplads eller plantet vejkanten af ​​en kuldbug.

Når de brydes ned, bryder sådan plast ned i kuldioxid, humus eller biomasse (et grundlæggende organisk stof, der ligner jord) og metangas. Det er en stor forbedring i forhold til næsten uforgængelige vaskemidler og sodavandflasker, der kan meddele deres tilstedeværelse for fremtidige arkæologer.

Men før biologisk nedbrydelige tilsætningsstoffer kan udvides til de fleste produkter, er der en masse arbejde at gøre i form af statslige bestemmelser, genvindingsstandarder og forbrugerrelationer.

På den næste side får vi vores hænder snavset med lækkert henfald - og dykker ind i hvad der gør bionedbrydning så cool.

Tiny Appetites for Destruction

Verden rundt om os er vild med mikroorganismer, som også kaldes mikrober. Mikroberne kan være usynlige for det blotte øje, men deres lyster er tydelige, da de initierer og fremskynder nedbrydning af alle mulige slags organisk stof, fra avis til dyrefisk, til pizza skorpe og meget meget mere.

Der er mange typer mikrober der virker magt af nedbrydning. De omfatter bakterier, svampe, protozoer, alger, actinomycetes og andre. Forskellige typer mikrober virker deres magi på forskellige måder, og de fordøjer forskellige materialer, men de bidrager alle til nedbrydning af organisk stof, som også kan kaldes bionedbrydning.

Miljøfaktorer spiller en afgørende rolle i enhver nedbrydningsproces. Tilstedeværelsen af ​​vand, lys, varme, ilt og andre variabler påvirker alle måder mikrober og deres energikilder (se: mad) interagerer.

Oxygenniveauerne har især stor indflydelse på nedbrydning. Din baggård kompost bunke er et eksempel på aerob miljø, hvilket betyder at ilt er til stede. En stor losseplads er på den anden side en anaerob miljø, eller en der i vid udstrækning mangler ilteksponering.

I en aerob indstilling bruger mikrober syrer og enzymer til at omdanne de store molekyler af et materiale og til mindre og mindre forbindelser. Efter at molekylerne når mindre størrelse, kan mikrober absorbere materialet og bruge det til energi.

Den samme proces forekommer under anaerobe forhold, men med særligt forskellige biprodukter - mikroberne producerer meget metan og kuldioxid. Deponeringsanlæg med metanudvindingsudstyr kan fange gassen og sælge den til lokale energiselskaber; andre brænder simpelthen af ​​gassen, så den ikke bidrager til drivhusgasemissioner.

Vand er endnu vigtigere end luft. Uden vand ville livet på Jorden ikke eksistere som vi kender det. Det samme koncept gælder i lossepladser. Deponeringsanlæg med højere fugtighedsniveauer udviser meget hurtigere bionedbrydning, mens de i tørre områder ikke er næsten biologisk aktive.

Men selvom vand er rigeligt, er uigennemtrængelige konventionelle plastik ligesom kryptonit til mikrobiel ka-pow. Plast har tendens til at modstå og afbøde næsten alle naturens forsøg på at dekonstruere dem. Fortsæt læsning, og du vil se, hvorfor plast er så stædigt og svært at bryde fra hinanden.

Plastnumre at overveje

Amerikanerne smider 2,5 millioner plastflasker i timen. I 2007 blev mere end 325 millioner pund plastemballagebeholdere genvundet til genbrug. Genbrug 1 ton plast sparer 7,4 kubikmeter deponeringsplads.

Andre verdenskendte plastik

Plast er i sidste ende baseret på petroleum, som selv er resultatet af forfaldne organiske stoffer. Så mikrober bør have en ægte fest i form af plast, ikke?

Nix. Mikrober drejer generelt deres næser op på plast.

Det skyldes, at petroleum under fremstillingsprocessen undergår ændringer på et molekylært niveau, der skifter fra simple monomerer (enkeltkemiske enheder) til polymerer, som er meget større, mere komplekse enheder forbundet med stærke kemiske bindinger. De er vandtætte og lufttætte, og som sådan er de fremragende til fremstilling, beskyttelse, forsendelse og bevarelse af utallige menneskelige produkter.

Disse slags gigantiske polymerer er ikke skabt af Mother Nature. De er resultatet af menneskehedens kemiske resultater. Polymerer kommer i mange varianter betegnet med esoteriske akronymer, der ekko deres unaturlighed: PE (polyethylen), PP (polypropylen) og PS (polystyren) er blot nogle få.

Til den naturlige verden er plast et kemisk freakshow. Mikrober er ikke udstyret biologisk til at angribe og bryde dem ned på den måde, de gør organisk materiale på.

Som følge heraf kan det tage flere hundrede år eller mere for mikrober at gøre nogen fremgang på den plastikspork, du faldt under din picnic i parken. Vi ved faktisk ikke, hvor længe det redskab kunne lukke vedvarende - måske for evigt.

Stadig har du sikkert set plast på en strand eller et felt, der ser skørt eller forfalsket ud. Det er ikke på grund af bionedbrydning. I stedet er ultraviolet lys og ilt det, der forårsager denne yderst langsomme ødelæggelse, hvilket ofte resulterer i klumper af plast, der stadig gør masser af forurenende.

For at plastik skal bionedbrydes, skal vi bruge tilsætningsstoffer, der hjælper mikrober til at begynde at gøre deres job. Hør disse små fyres lyster, og de kan gøre nogle alvorligt hjælpsomme ødelæggelser.

Vi vil snart komme tæt og personlig op med tilsætningsstoffer, men før vi gør det, skal du læse mere om, hvad der gør plastens nedbrydning, og hvordan deres død er ikke altid naturligt eller rent.

Mikrober udvikler sig til at spise plast

Mikrober kan og udvikler sig til at forbruge menneskeskabte produkter og kemikalier. Plast har kun eksisteret i omkring 100 år. I flere årtier er det sandsynligt, at flere og flere mikrober vil tilpasse sig nedbrydning af mange typer syntetiske polymerer.

Bionedbrydning versus desintegration

Bland pellets af behandlet plastharpiks med sine egne polymerer, og en producent kan skabe produkter, der nedbrydes på en bestemt tidslinje.

Bland pellets af behandlet plastharpiks med sine egne polymerer, og en producent kan skabe produkter, der nedbrydes på en bestemt tidslinje.

Plastik er et forskelligt teknologisk vidunder. Og som med alle teknologiske fremskridt har polymerer brug for en form for regulering til at styre deres brug og bortskaffelse. ISO (International Organization for Standardization) startede ved at definere seks typer nedbrydelig plast.

De første fire typer er nedbrydelig, fotonedbrydelig, oxidativt nedbrydeligt og hydrolytisk nedbrydeligt. Nedbrydelig plast er simpelthen plast, der nedbrydes på en målebar måde. Fotonedbrydelig plast er nedbrudt af lys. Oxidativt nedbrydelige nedbrydes ved oxidation; rust er en type oxidation, og den samme slags proces kan ske med polymerer. Oxo-nedbrydeligt plast har et tilsætningsstof, der fremskynder denne rustningsproces. Og hydrolytisk nedbrydelig plast brydes ned ved interaktion mellem polymer og vand.

For eksempel kan en plastpose, der nedbrydes på grund af sollys eller ilteksponering, falde fra hinanden i små mikroskopiske stykker, som ikke nødvendigvis er godartede. Det resterende partikelformede materiale kunne absorberes af små skabninger og arbejde sig op gennem fødekæden og påvirker kroppens kemi hver organisme undervejs - med ukendte konsekvenser.

De sidste to typer af ISO-defineret nedbrydelig plast er biologisk nedbrydeligt og komposterbare. En bionedbrydelig plast er simpelthen en, som vores førnævnte mikrobe venner kan demontere til vand og kuldioxid, men på en tidslinje, der ikke nødvendigvis er veldefineret. Kompostabel plast nedbrydes med en hastighed, der ligner andre typer komposterbare materialer, og de resulterer igen i vand, kuldioxid, humus og uorganiske forbindelser.

En stor forskel mellem kompostabel og bionedbrydelig plast er, at den førstnævnte kræver den høje varme af en professionelt styret kompostbunke eller deponering for at kunne rådne. Denne sondring er afgørende, fordi 10-15 milliarder pund eller 75 procent af alle plastmaterialer finder sted i lossepladser [Kilde: PEC]. Virkelig biologisk nedbrydelig plast vil bryde ned bedst i en losseplads, men de vil også nedbrydes i en vejkørsel.

Det er ikke så dårligt, hvis biologisk nedbrydelige affald finder sted i en losseplads i stedet for et genbrugscenter. I et deponeringsanlæg kan methanen de frigives, fanges og forbrændes for vores energibehov. Af de 1.200 operative lossepladser i USA, ca. halv fangstmetan. I 2008 genererede disse projekter for deponeringsgas (LFG) omkring 12 milliarder kilowatt-timer elektricitet om et år.

Lad os nu komme ned på det beskidte arbejde med plasttilsætningsstoffer.

Bionedbrydningstilsætninger til plastik

Disse plastpellets indeholder biologisk nedbrydelige additiver. Pelletsne kan smeltes og bruges til at lave alle slags plastprodukter.

Disse plastpellets indeholder biologisk nedbrydelige additiver. Pelletsne kan smeltes og bruges til at lave alle slags plastprodukter.

Biologisk nedbrydelige tilsætningsstoffer giver mikrober den kemiske gearing, de har brug for til slamplaster i glemsel. Additiver, som også kaldes nedbrydning initiatorer, involverer alvorligt kompliceret kemisk teknik, der skal balancere produktets anvendelighed, forbrugersikkerhed og den endelige ende af plastikken, det være sig genbrug eller nedbrydning.

Disse additiver er proprietære (dvs. top-hemmelige) blandinger af organiske forbindelser. Specifikke opskrifter af tilsætningsstoffer manipulerer mikrober på forskellige måder, og virksomheder uddanner deres formler som overlegne overfor andre.

Når de blandes i almindelig plast, udgør de kun ca. 0,5 til 2 procent af produktets samlede sammensætning, og de ændrer ikke polymerens ydeevne. Det vil sige, du går ikke på ferie og kommer hjem to uger senere til en appelsinjuicekande, der er smuldret til rodet stykker. De påvirker heller ikke indholdet af en beholder på nogen måde, og de har ingen negative virkninger på traditionel plastgenvinding.

Faktisk ville du aldrig vide noget, der var anderledes end plastik, indtil det ramte lossepladsen, hvilket er det eneste sted, der har den rigtige kombination af fugt og forskellige mikrober, der kan udnytte additivet i plastik. Tilsætningsstoffer vil også gøre deres arbejde uden for en losseplads, men processen vil tage væsentligt længere tid.

Processen sker ikke med det samme. Først tiltrækkes kun et par mikrober til additivet; de første mikrober skaber en lille chink plast rustning.Flere arter af mikrober ankommer, deres kombinationer af syrer og enzymer sammen med vand giver dem mulighed for at nedbryde store polymerer i mindre og mindre bit.

Men hvad med kompostabel plast? Nå, der er ingen tilsætningsstoffer, der anvendes med disse såkaldte bioplast (ofte lavet af polymælkesyre eller PLA). De er lavet af naturlige materialer som majs eller ærter eller arter af vegetabilske fedtstoffer og olier. Desuden er ikke alle bioplaster beregnet til nedbrydning. De er snarere fremstillet af vedvarende stoffer (som majs) til bæredygtighedsformål. Nogle slags vil ikke nedbrydes meget i en deponeringsindstilling.

Bioplast og plast med additiver konkurrerer ofte med hinanden for en del af polymermarkedet. Nogle gange udløber konkurrencen ind i en ekstremt offentlig slugfest. Fortsæt læsning, og du vil se, hvordan vandene i den biologisk nedbrydelige plastikkonversation er alt andet end roligt.

Debat om biologisk nedbrydningstilsætningsstoffer

Du får se flere og flere nedbrydelige produkter, der vises på markedet, ofte med markeringer, der angiver bionedbrydelige egenskaber.

Du får se flere og flere nedbrydelige produkter, der vises på markedet, ofte med markeringer, der angiver bionedbrydelige egenskaber.

Plast er overalt. Plastik er stor, stor forretning. Så mange organisationer har meget på spil, når det gælder regulering og politik for bionedbrydelighed. Mange argumenterer for detaljerne om, hvorvidt forskellige plaster virkelig rådner. Og hvis de gør det, hvor lang tid tager det og hvilke slags biprodukter de efterlader.

For at definere biologisk nedbrydelighed henvender regeringer og virksomheder sig til American Society for Testing and Materials (ASTM). ASTM udvikler frivillige konsensusstandarder for alle former for produkter og tjenester, både i USA og internationalt.

ASTM-standarderne for biologisk nedbrydelighed udvikler sig stadig, og selvom det endnu ikke er en standard, overholder mange organisationer ASTM D-5511-11 testmetoden. Denne test hjælper virksomheder med at bestemme bionedbrydeligheden af ​​plast i et anaerobt miljø som en losseplads.

Fordi nedbrydningstest tager tid og prøve-og-fejl, er der masser af plads til uenighed om, hvad testresultaterne betyder. Virksomheder, der fremstiller forskellige typer bionedbrydelig plast, oxo-nedbrydelig plast og komposterbare bioplaster, skubber hinanden for at bevise, at deres tilgang er overlegen.

Charles Lancelot, administrerende direktør for Plastics Environmental Council, har arbejdet med plast i 40 år. Han siger, at politik og PR-spil, især i Californien, har vildledt offentligheden om forskellene mellem disse plastik.

Han peger på PLA-baserede bioplaster, der er fremstillet af majsstivelse, som et eksempel. Majs- og landbrugslobbygrupper ønsker PLA i flere produkter, fordi det vil øge efterspørgslen - og til sidst prisen - for majs.

Men Lancelot siger, at PLA-produkter bare ikke nedbrydes, medmindre de komposteres professionelt. Og fra en miljømæssig synsvinkel gør det dem mindre ønskværdige end plastik, der virkelig nedbrydes i lossepladser og grøfter. Han fremhæver også en ulempe ved oxo-nedbrydelig plastik; de har brug for UV-lys og ilt for at nedbrydes, og disse variabler mangler i en losseplads.

For at berolige kontroversen og opbygge krævende standarder for bionedbrydning udfører Georgia Tech og North Carolina State Universities deponeringssimuleringer og sender deres resultater og henstillinger til den amerikanske regering. Nye standarder vil blive offentliggjort af medierne og vil sandsynligvis påvirke den offentlige mening om forskellige former for nedbrydelig plast i de kommende år.

Offentligt pres, såvel som mere effektive midler til at lave biologisk nedbrydelig plast, kunne godt accelerere accepten og brugen af ​​disse additiver i mange produkter. I sidste ende kan det betyde mere miljøvenlig plast, de der forsvinder fuldstændigt - i stedet for at vare i årtusinder som et kendetegn for en civilisation, der vidste, hvordan man laver vidunderligt holdbare produkter endnu ikke kunne finde en måde at bortskaffe dem korrekt.

Forfatterens Note

Jeg bruger meget tid på at køre og gå grus og grusveje i nærheden af ​​mit Nebraska hjem. Det ophører aldrig med at forvirre mig, når jeg ser resultaterne af forsætlig og utilsigtet nedslidning; fastfood affald, øl dåser og flasker og plast i massevis. Men jeg ved det synlige affald, der strækker sig over landskabet, kun en lille del af det affald, vi alle producerer. Den største procentdel af affald vindes op i lossepladser, herunder de ting, der virkelig skal genbruges.

Eksperterne, jeg interviewede til denne historie, skyndte sig at sige, at bionedbrydelig plast ikke er et middel til forurening. De insisterer på, at den gamle regel om genbrug af hvad du kan og genanvendelse af resten, stadig er gældende for vores nuværende miljøtilstand. Men med bionedbrydelig plastik, vil vores triste livsstil måske have lidt mindre indvirkning på de kommende generationer.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com