Các sản phẩm phân hủy sinh học là gì?
Các sản phẩm phân hủy sinh học có phải là giải pháp cho vấn đề rác thải ở các thành phố không?
Hình ảnh Scott Van Hoy có trên Unsplash
Bao bì phân hủy sinh học đã được xác định là một giải pháp cho các tác động môi trường do phát sinh chất thải. Có nhiều giải pháp hiện có để giảm khối lượng chất thải sinh ra ở các thành phố lớn, chẳng hạn như tái chế, làm phân trộn, đốt, tái sử dụng bao bì (có thể đổ lại, có thể trả lại, trong số những giải pháp khác) và sử dụng các sản phẩm phân hủy sinh học gây tranh cãi - một thuật ngữ đã được sử dụng rộng rãi trong một số mặt hàng, vì nó tăng thêm giá trị "đúng về mặt sinh thái" và thu hút nhiều người tiêu dùng hơn.
- Phân trộn là gì và làm thế nào để tạo ra nó
Phân hủy sinh học được định nghĩa là quá trình biến đổi hóa học được thúc đẩy bởi hoạt động của vi sinh vật trong các điều kiện thích hợp về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, oxy và chất dinh dưỡng. Quá trình phân hủy sinh học có thể là hiếu khí hoặc kỵ khí. Trong quá trình này, vật liệu ban đầu bị thay đổi và nói chung, biến đổi thành các phân tử nhỏ hơn - trong một số trường hợp là nước, CO2 và sinh khối. Một thông số rất quan trọng xác định liệu một vật liệu có thể phân hủy sinh học hay không là thời gian nó bị phân hủy do tác động của vi sinh vật. Thông thường, một vật liệu được coi là có thể phân hủy sinh học khi nó phân hủy trong một quy mô thời gian hàng tuần hoặc hàng tháng. Để quá trình phân hủy vật liệu phân hủy sinh học có hiệu quả, vật liệu đó cùng với chất thải hữu cơ phải được đưa đến một đơn vị làm phân compost, bởi vì, trong môi trường này, vật liệu sẽ tìm được những điều kiện tối ưu để phân hủy.
- Phân hủy sinh học là gì?
Một vật liệu thậm chí có thể bị phân hủy bởi tác động của vi sinh vật, nhưng thời gian để điều này xảy ra là rất lâu, do đó, vật liệu này không được phân loại là phân hủy sinh học. Ví dụ: một số loại nhựa (PVC, polyethylene và polypropylene), có thể bị phân hủy bởi tác động của vi sinh vật, nhưng mất từ 10 đến 20 năm để biến mất - tùy thuộc vào độ dày của chúng, thời gian này có thể lâu hơn - do đó, chúng không được phân loại. như có thể phân hủy sinh học.
Để được coi là có thể phân hủy sinh học, một vật liệu hoặc sản phẩm phải đáp ứng một số tiêu chuẩn quốc tế, chẳng hạn như ASTM 6400, 6868, 6866 của Hoa Kỳ, Châu Âu EN 13432 hoặc ABNT NBr 15448 của Brazil để phân hủy sinh học và làm phân trộn, và chứng minh các đặc tính của nó thông qua các thử nghiệm được chứng nhận các phòng thí nghiệm. Tiếp theo, các bước chứng nhận có thể phân hủy sinh học (có thể phân hủy) cho một loại nhựa và các tiêu chuẩn tương ứng của chúng được trình bày:- Đặc tính hóa học của vật liệu: bước này bao gồm phân tích kim loại nặng và chất rắn dễ bay hơi trong thành phần vật liệu.
- Phân hủy sinh học: nó được đo lường thông qua mối quan hệ giữa lượng CO2 thải ra từ nhựa có thể phân hủy với lượng thải ra từ một mẫu tiêu chuẩn, trong quá trình phân hủy sinh học, sau một khoảng thời gian (ASTM D5338).
- Phân hủy: vật liệu phải phân hủy vật lý (hơn 90%) thành các mảnh nhỏ hơn 2 mm trong 90 ngày (ISO 16929 và ISO 20200).
- Độc tính sinh thái: được xác minh rằng không có vật liệu độc hại nào cản trở sự phát triển của thực vật, có thể được tạo ra trong quá trình này.
Một vật liệu đã được thay thế bằng một biến thể có thể phân hủy sinh học là nhựa có nguồn gốc từ dầu mỏ. Lý do chính cho điều này là sức đề kháng cao mà vật liệu này phải xuống cấp, và một số loại nhựa phải mất hơn 100 năm để phân hủy. Do đó, sự tích tụ vật chất trong các bãi rác và môi trường tự nhiên ngày càng tăng. Theo cách hiểu đơn giản, nhựa có thể phân hủy sinh học được phân loại là nhựa tự nhiên hoặc tổng hợp.
Tổng hợp nhựa phân hủy sinh học
Trong nhóm này là một số loại polyme tổng hợp bị phân hủy tự nhiên, hoặc bằng cách bổ sung các chất có thể đẩy nhanh quá trình phân hủy của chúng. Trong số các loại nhựa này, nổi bật là chất phân hủy sinh học oxy và poly (ε-caprolactone) (PCL). Chất dẻo phân hủy sinh học oxo là chất dẻo tổng hợp trong đó các chất phụ gia hóa học chống oxy hóa đã được đưa vào thành phần của chúng, có khả năng bắt đầu hoặc đẩy nhanh quá trình phân hủy oxy hóa, tạo ra các sản phẩm có thể phân hủy sinh học. PCL là một polyester nhiệt dẻo có thể phân hủy sinh học, tương thích sinh học với các ứng dụng y tế.
- Nhựa phân hủy sinh học oxit: vấn đề môi trường hay giải pháp?
Nhựa phân hủy sinh học tự nhiên
Polyme phân hủy sinh học tự nhiên, còn được gọi là polyme sinh học, là tất cả những sản phẩm được sản xuất từ các nguồn tài nguyên tự nhiên và tái tạo. Chúng bao gồm polysaccharid được sản xuất bởi thực vật (tinh bột ngô, sắn, và những loại khác), polyeste do vi sinh vật tạo ra (chủ yếu là bởi các loại vi khuẩn khác nhau), cao su tự nhiên, và những loại khác.
Chất tẩy rửa
Tuy nhiên, nhựa không phải là sản phẩm đầu tiên phải thay đổi hoặc thay thế do tác động của môi trường. Cho đến năm 1965, chất tẩy rửa được sử dụng như một nguyên liệu thô alkyl hóa nhánh (chất hoạt động bề mặt - theo định nghĩa, chất hoạt động bề mặt là một chất tổng hợp được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm làm sạch và mỹ phẩm và gây ra mối liên kết của các chất mà ở trạng thái tự nhiên của chúng sẽ không (chẳng hạn như nước và dầu), mà sự phân hủy sinh học ít đã tạo ra hiện tượng tạo bọt trong các nguồn nước và các nhà máy xử lý. Do đó, các alkylat phân nhánh đã được thay thế bằng các alkylat mạch thẳng, được phân loại là có thể phân hủy sinh học - sau đó các luật được ra đời cấm sử dụng các alkylat phân nhánh. Ở Brazil, kể từ tháng 1 năm 1981, Bộ Y tế đã cấm (Điều 68 của Nghị định số 79.094, bị thu hồi bởi Nghị định số 8.077, năm 2013), việc sản xuất, bán hoặc nhập khẩu các chất khử trùng có tính chất bất kỳ (chất tẩy rửa) có chứa chất không -chất hoạt động bề mặt anion phân hủy sinh học.
Sự phân hủy sinh học của các chất hoạt động bề mặt tuyến tính có thể được chia thành sơ cấp và tổng số (hoặc khoáng hóa).
Phân hủy sinh học sơ cấp
Phân hủy sinh học sơ cấp xảy ra khi phân tử đã bị oxy hóa hoặc bị thay đổi bởi tác động của vi khuẩn, do đó nó đã mất đi các đặc tính của chất hoạt động bề mặt hoặc nó không còn đáp ứng với các quy trình phân tích cụ thể để phát hiện chất hoạt động bề mặt ban đầu. Quá trình này được thực hiện nhanh chóng trong hầu hết các trường hợp, một số vi khuẩn chuyên biệt có khả năng chuyển hóa chất hoạt động bề mặt. Ban đầu, sự phân hủy sinh học sơ cấp được chấp nhận là đủ, tuy nhiên, chất thải hữu cơ được coi là xa lạ với môi trường.
Tổng phân hủy sinh học hoặc khoáng hóa
Phân hủy sinh học toàn phần, hoặc khoáng hóa, được định nghĩa là sự chuyển đổi hoàn toàn phân tử chất hoạt động bề mặt thành CO2, H2O, muối vô cơ và các sản phẩm liên quan đến quá trình trao đổi chất bình thường của vi khuẩn.
Phân hủy sinh học có phải là sự cứu rỗi?
Với nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm phân hủy sinh học, các sản phẩm thay thế mới xuất hiện trên thị trường. Ngày càng có nhiều nghiên cứu để phát triển các sản phẩm thông thường, chẳng hạn như tã, cốc, bút, đồ dùng nhà bếp, quần áo, v.v., trong các phiên bản phân hủy sinh học của chúng.
- Tã phân hủy sinh học đầu tiên trên toàn quốc, Herbia Baby có dấu chân môi trường nhỏ hơn và lành mạnh hơn cho em bé
Bất chấp những ưu điểm được đề xuất bởi bao bì phân hủy sinh học, một số nhà nghiên cứu cho rằng đây không phải là giải pháp thay thế tốt nhất cho một số loại chất thải. Theo Giáo sư Tiến sĩ José Carlos Pinto, từ Đại học Liên bang Rio de Janeiro (UFRJ), các nhà sinh thái học đã sai khi coi vật liệu nhựa là rác. Đối với nhà nghiên cứu, cặn phải được xử lý như nguyên liệu thô. Tất cả vật liệu nhựa đều có khả năng tái chế và tái sử dụng. Đối với José Carlos, các Cơ quan Thư ký Nhà nước về Môi trường nên đấu tranh để phổ biến giáo dục môi trường và thực hiện các chính sách công về thu gom và tái chế rác có chọn lọc; Ngoài ra, chính phủ liên bang nên thực hiện các chính sách bắt buộc các nhà sản xuất nhựa lớn đầu tư vào việc tái chế và tái sử dụng các sản phẩm của họ.
Điều quan trọng là phải nhận ra rằng, nếu vật liệu nhựa bị phân hủy, chẳng hạn như thực phẩm và chất thải hữu cơ, thì vật liệu do suy thoái (ví dụ, mêtan và carbon dioxide) sẽ kết thúc trong khí quyển và các tầng chứa nước, góp phần rất lớn vào sự nóng lên toàn cầu và với sự suy thoái của chất lượng nước và đất.
Đặc tính phân hủy sinh học của vật liệu có thể rất có lợi cho môi trường, nhưng đây không phải là giải pháp duy nhất để giảm phát sinh chất thải. Cần phải nghiên cứu tất cả các tác động mà sự xuống cấp của một vật liệu nhất định có thể gây ra cho môi trường, và hơn nữa, xem xét đâu là điểm đến hiệu quả nhất cho một sản phẩm nhất định.
