Δεν είναι μυστικό ότι χρειαζόμαστε πιο βιώσιμα υλικά για να κάνουμε τον κόσμο λίγο πιο πράσινο και να βοηθήσουμε στη διάσωση του περιβάλλοντος. Τα απορρίμματα γεωργικών τροφίμων υπόσχονται πολλά για την αντικατάσταση του κανονικού πλαστικού στις συσκευασίες τροφίμων.
Για το 2020, η παγκόσμια παραγωγή πλαστικών εκτιμάται σε 367 εκατομμύρια μετρικούς τόνους – ελαφρά μείωση 0,3 % σε σύγκριση με το 2019. Στην Ευρώπη, η παραγωγή πλαστικών σχεδόν έφτασε τους 55 εκατομμύρια τόνους. Μόνο το 1% αυτών των πρόσφατα κατασκευασμένων πλαστικών είναι βιο-πλαστικά. Οι αριθμοί εξακολουθούν να είναι σοκαριστικοί. Τα ποσοστά ανακύκλωσης αυτού του θαυματουργού υλικού, γνωστού για την αντοχή και το χαμηλό κόστος του, είναι αρκετά χαμηλά στην ΕΕ. Περίπου το 70% του πλαστικού χρησιμοποιείται μόνο μία φορά. Μόλις απορριφθεί, διασπάται σε μικρότερα σωματίδια που χρειάζονται αιώνες για να αποσυντεθούν, αποτελώντας απειλή για τη θαλάσσια ζωή και την ανθρώπινη υγεία.
Η σπατάλη τροφίμων αποκτά μια δεύτερη ζωή
Το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και το πολυϋδροξυβουτυρικό (PHB) είναι βιοαποικοδομήσιμα υλικά που διερευνώνται συνήθως για εφαρμογές συσκευασίας τροφίμων. Ωστόσο, παρά τις δυνατότητές τους, είναι ακριβά, εύθραυστα και έχουν χαμηλή θερμική σταθερότητα.
Σε αυτό το πλαίσιο, το χρηματοδοτούμενο από την ΕΕ έργο NEWPACK έχει δώσει το δικό του στίγμα. «Βασικός στόχος της NEWPACK ήταν η ανάπτυξη τουλάχιστον δύο βιολογικών υλικών που είναι πιο βιώσιμα και παρουσιάζουν καλύτερη απόδοση σε σύγκριση με την τελευταία στιγμή για χρήση σε συσκευασίες τροφίμων. Το εφαλτήριο για το έργο ήταν η παραγωγή μειγμάτων PLA και PHB, με το PLA να προέρχεται από εμπορικές πηγές και το PHB από απόβλητα γεωργικών τροφίμων”, σημειώνει η συντονίστρια του έργου Niina Halonen.
Το πρωτοποριακό επίτευγμα της NEWPACK περιλάμβανε την εύρεση βακτηρίων που παράγουν PHB από απόβλητα γεωργικών τροφίμων, όπως φλούδες πατάτας. Η διαδικασία είναι αρκετά απλή: τα βακτήρια τρώνε σάκχαρα που αρχικά εξήχθησαν από φλούδες πατάτας, εκκρίνοντας PHB.
Η ανάμειξη είναι ένας απλός και φθηνός τρόπος για να συντονιστούν οι ιδιότητες του PLA και του PHB. Ωστόσο, είναι μια διαδικασία κατανάλωσης ενέργειας, καθώς περιλαμβάνει την τήξη των μικτών πολυμερών. Προχωρώντας ένα βήμα παραπέρα, οι εταίροι του έργου πειραματίστηκαν με την προσθήκη προσθέτων, δηλαδή νανοκυτταρίνης και νανοχιτίνης, για να βελτιώσουν τη μηχανική και θερμική σταθερότητα των μειγμάτων PLA-PHB. Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποιούνται σε μικρές ποσότητες, και τα δύο πρόσθετα ενίσχυσαν τις ιδιότητες των υλικών χωρίς να επηρεάσουν τις οπτικές τους ιδιότητες. Η νανοχιτίνη προήλθε από εμπορική χιτίνη που είναι άφθονη. Προστέθηκαν επίσης φυσικά εκχυλίσματα στο μείγμα για την ενίσχυση των αντιοξειδωτικών και αντιβακτηριακών ιδιοτήτων.
Διαχείριση πλαστικών αποβλήτων: περιβαλλοντικό όφελος ή επιβάρυνση;
Τα προσφάτως αναπτυγμένα υλικά επέδειξαν συγκρίσιμη απόδοση με τα συμβατικά πολυμερή που χρησιμοποιούνται στις συσκευασίες τροφίμων, εξαλείφοντας τη χρήση ορυκτών πρώτων υλών και τυχόν ανησυχίες σχετικά με τη μικροπλαστική ρύπανση. Αλλά θα μπορούσαν τα μίγματα PLA-PHB να χρησιμοποιηθούν ευρέως ως δομικά στοιχεία των πανταχού παρόντων πλαστικών;
Η υψηλή τιμή πώλησης και οι μεγάλες ενεργειακές ποσότητες που απαιτούνται για την παραγωγή τους θέτουν αυτά τα βιοαποικοδομήσιμα υλικά ως σημαντικό μειονέκτημα για τα παραδοσιακά πλαστικά. Εξακολουθούν να απαιτούνται περαιτέρω εργασίες για την αντιμετώπιση αυτών των ζητημάτων. “Το περιβαλλοντικό φορτίο θα μπορούσε να μειωθεί περαιτέρω εάν η ενέργεια προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές”, σημειώνει η Halonen. Η διεξαγωγή ανάλυσης εκτίμησης του κύκλου ζωής προσφέρει έναν συστηματικό τρόπο προσδιορισμού των πιθανών περιβαλλοντικών επιπτώσεων των υλικών. «Αν και η έννοια των βιοαποικοδομήσιμων υλικών ακούγεται βιώσιμη στα χαρτιά, είναι πολύ σημαντικό να εκτελέσετε μια ανάλυση hotspot για να προσδιορίσετε τυχόν αρνητικές πτυχές και να ενισχύσετε την πραγματική βιωσιμότητα των υλικών», εξηγεί η Halonen. “Η παροχή αντικειμενικών πληροφοριών σχετικά με τα υλικά από την αρχή, βοηθά στην αποφυγή οποιουδήποτε φαινομένου greenwashing που θα μπορούσε να επηρεάσει αρνητικά την αντίληψη των καταναλωτών για τα νέα προϊόντα”.
Πηγή: CORDIS
