 По данным Европейской биопластмассовой ассоциации, прогнозируется рост глобального производства биопластмасс в четыре раза к 2011 году с поступлением на рынок примерно 1 миллиона тонн продукции.
К числу факторов, которые стимулируют развитие биопластмасс, относятся значительные налоги на упаковку, введенные в Европе и в США, постоянно растущие цены на нефть и сырьевые материалы, которые делают традиционные полимеры дороже, а также европейские директивы, предназначенные для создания инфраструктуры для сбора компостируемых биопластмасс. Тем не менее, на пути роста сектора биопластмасс еще много препятствий, в число которых входят и нехватка инфраструктуры, и неконкурентность рынка, и высокие затраты для конечных потребителей по сравнению с традиционными пластмассами, и отсутствие системы сбора отходов и компостирования, и генетически модифицированное (GM) происхождение продуктов, и доля биопластмасс, способных подвергаться биологическому разложению, и большие размеры площадей, необходимых для этих целей. Традиционные пластмассы одержали победу над биопластмассами в том, что касается цен. В прошлом биопластмассовая упаковка стоила примерно на 20% - 100% больше, чем упаковка из пластмасс на нефтехимической основе, и в связи с этим она не привлекала большого внимания. Тем не менее, существенные налоги на упаковку, которые были введены в Европе и в США, в сочетании с повышением цен на нефть и сырьевые материалы уравнивают возможности для биопластмасс в их борьбе с пластмассами на нефтехимической основе. По данным пластмассовой биржи в Чикаго, в результате роста цен на нефть цены на смолы, такие как полипропилен (PP,) также выросли примерно на 45%. Кроме того, свой вклад в прокладывание дороги биопластмассам вносят и европейские постановления. Среди таких постановлений Директива о свалках Европейской комиссии (EC), которая требует недопущения на свалку 65% органических отходов за период с настоящего времени по 2016 г. Еще одной основной директивой является директива ЕС о биологических отходах, которая предусматривает утилизацию пищевых отходов в земли сельскохозяйственного использования. Эти постановления, скорее всего, будут стимулировать спрос и инвестиции, необходимые для создания инфраструктуры для сбора и компостирования биологических отходов. Имеющиеся цифры показывают, что в Европе и США компостированию подвергается только 1% биопластмасс. Остальные выбрасываются и вывозятся на свалку, где в отсутствии кислорода, необходимого для биодеградации, они вырабатывают метан; или же их выбрасывают в одну емкость с утилизируемыми пластмассами, что создает риск загрязнения потока отходов. Тем не менее, в недавно разработанном стандарте ISO 15270:2008 - "Пластмассы – Руководство по извлечению и утилизации пластмассовых отходов", инициируется создание международного стандарта и технических параметров, предназначенных для разработки инфраструктуры для глобального рынка извлечения и утилизации для повторного применения пластмасс. Стандарт устанавливает термины и определения, относящиеся к извлечению пластмасс, и обеспечивает общую базу для понимания различных вариантов извлечения пластмасс. Соответствующие органы промышленности и ассоциации представителей заинтересованной общественности участвовали в создании стандарта для того, чтобы объединить свои точки зрения относительно существенных требований и хорошей практики для формирования глобального стандарта для разработки рынка возобновляемых продуктов, произведенных из продуктов извлечения и утилизации пластмасс. Развивающийся сектор извлечения пластмасс будет приветствовать создание стандарта, поскольку он создаст технические основы и эффективные практики, которым можно будет следовать, а это будет способствовать росту сектора утилизации пластмасс. Еще одним возможным разочарованием, связанным с использованием биопластмасс и биополимеров, может стать неадекватное производство. Компания Natureworks LLC, американский производитель наиболее хорошо известного биополимера полимолочной кислоты (PLA) ограничивается использованием своего предприятия в Блэре, Небраска, имеющего производительность 300 миллионов фунтов в год. Тем не менее, в отрасли быстро растет интерес к PLA, особенно, среди сообщества, производящего упаковку и занимающегося обработкой. Осуществляются обширные исследования с тем, чтобы значительно улучшить эксплуатационные характеристики PLA и уподобить их параметрам, свойственным полистиролу. Компания Naturewoks уже объявила о своих планах представления на рынок двух новых марок пенопластов с использованием полимолочной кислоты, а также разработки первых термоформованных поддонов из пенопласта PLA в Северной Америке, расширяя, таким образом, проникновение PLA на рынок жесткой упаковки за рамки производства прозрачных термоформованных контейнеров для свежих продуктов, выпечки и деликатесных продуктов. Основным ингредиентом в марках пенопластов низкой плотности является добавка-удлинитель цепей, которая называется CESA-удлинитель, от компании Clariant Additive Masterbatches. При концентрациях от 0.4% до 0.7% эта маточная смесь существенно повышает внутреннюю вязкость PLA (I.V.), а также прочность расплава, которые исторически были Ахиллесовой пятой при экструзии пенопласта и выдувном формовании. Партнеры NatureWorks по разработке используют патентованную технологию последнего поколения Turbo-Screws technology от компании Plastic Engineering Associates. Для пенопласта из PLA такая конструкция с низким сдвигом уменьшает подачу энергии и облегчает более однородное смешивание и теплопередачу при меньших энергозатратах. Кроме того, компания Polnox Corp. представила биологически разлагаемый антиоксидант, который защищает полимолочную кислоту от тепловой деградации, что позволяет этой добавке превосходить по свойствам прочие добавки к PLA. Еще один новый материал, представление которого ожидается к концу года, разработан в Университете Массачусетса. Он способен продлевать срок годности продукта в три-четыре раза. Что же касается вопроса о природных ресурсах, для биопластмасс потребности в земле значительно меньше, чем для биотоплива. В США для биопластмасс требуется в 300 раз меньше земли, чем для производства биотоплива. В ближайшем будущем отрасль по производству биопластмасс будет работать именно на такой основе, обеспечиваемая биотопливом, используя, таким образом, лигнин-целлюлозу. Кроме того, растет озабоченность степенью безвредности биопластмасс для окружающей среды. Стандарт EN13432 требует, чтобы 90% биопластмассы перерабатывалось в CO 2 , воду и неорганические соединения в течение трех месяцев. Компостированная пластмасса испытывается на соответствие стандартам разложения и токсичности. Согласно имеющимся данным, существует 5% пороговое количество остатка материала после деградации биопластмасс. В дополнение к лабораторным испытаниям, биопластмассовый компост должен испытываться на воздействие опасных химикатов на чувствительные растения. Считается, что загрязнение почвы является потенциальным риском от формирования химического остатка до деградации компостированной пластмассы. Еще одним опасением, которое создается в связи с биопластмассами, является генетически модифицированное (GM) происхождение многих биопластмассовых продуктов из США. Тем не менее, наличием генетически модифицированной ДНК при переработке пластмассы можно пренебречь, поскольку она разлагается на самой начальной стадии переработки кукурузы в ДНК. Metabolix использует биотехнологию для выращивания полимеров в посевах растений, а также бактерии E.coli для создания полимеров PHA внутри клеток. По сообщениям Metabolix, в готовом продукте не имеется никаких следов генетически модифицированного материала (Mirel), равно как и ни в одном из побочных продуктов. И, наоборот, если только базирующаяся в США биопластмассовая компания не использует активно и намеренно генетически не модифицированную декстрозу вместо кукурузного крахмала, скорее всего, биопластмасса будет содержать генетически модифицированную ДНК, поскольку в США 73% кукурузы генетически модифицированы. Другие компании, такие как Novamont и Natureworks, не допускают использования генетически модифицированных сырьевых материалов. Они привлекают третью сторону, чтобы провести сертификационные испытания продуктов. Также предметом дальнейшего рассмотрения является тот факт, что биопластмассы не являются на 100% биологически разлагаемыми. Чаще всего, компостируемые пластмассы создаются на основе крахмала, их производят из зерновых, таких как кукуруза, рис и т. д. Примером такой биологически разлагаемой пластмассы на основе крахмала является ‘Mater-Bi' компании Novomont. На другом конце линейки разлагаемости компостируемых пластмасс находятся создаваемые на нефтехимической основе ‘специальные синтетические полиэфиры'. Идеальным примером такой биологически разлагаемой пластмассы на нефтехимической основе является ‘Ecoflex' компании BASF. С другой стороны, бразильская компания Braskem создала зеленый этилен, который производится из возобновляемых ресурсов, но не является ни биоразлагаемым, ни компостируемым. Такие автомобильные компании, как Ford, Toyota и Mitshubishi также уделяют большое внимание использованию биопластмасс для производства компонентов автомобилей. Компания Ford уже производила некоторые небольшие компоненты внутренней отделки автомобилей с использованием биологически разлагаемых пенопластов на основе сои. Для того чтобы обеспечить двойное преимущество компостирования и утилизации, компания Natureworks производит материал на кукурузной основе ‘Ingeo', изготовленный из Polyactide (PLA), который и биоразлагаемый, и утилизируемый. PLA Ingeo намного совершеннее прочих пластмасс, поскольку извлечение молочной кислоты проходит значительно более эффективно, чем при механическом рециклинге прочих пластмасс на нефтехимической основе. Учитывая все многочисленные факторы, можно сказать, что биопластмассы скоро станут основным сектором, в котором будут заниматься возобновляемой, утилизируемой, биоразлагаемой и компостируемой природой биопластмасс. www.newchemistry.ru |
