Wahrscheinlich versuchen immer mehr Menschen, nachdem sie von der Existenz der "Plastikinsel im Pazifik" erfahren haben, herauszufinden, wie wir zu einem angemesseneren Umgang mit unserem Konsum und unserem Abfall beitragen können. In diesem Zusammenhang werden der Einsatz erneuerbarer Ressourcen und Energie sowie die biologische Abbaubarkeit vieler Materialien als neue Alternativen und verwandte Instrumente betrachtet, um die katastrophalen Umweltauswirkungen durch die Anhäufung schwer abbaubarer Kunststoffe zu reduzieren.
Wenn Sie mehr über die Eigenschaften von Biokunststoffen, ihren biologischen Abbau und die verschiedenen bestehenden Tests zur Bewertung der biologischen Abbaubarkeit erfahren möchten, lesen Sie diesen interessanten Artikel von Green Ecologist auf der biologischer Abbau von Kunststoffen: was es ist und Methoden.
Biologischer Abbau von Kunststoffen, was ist das?
Das Neugierige und Überraschende biologischer Abbauprozess von Kunststoffen Es besteht aus der Mineralisierung der organischen Strukturen dieser Rückstände durch die Einwirkung von Mikroorganismen. Es handelt sich um einen kurzfristigen Prozess, der die Nutzung des Abbaus bestimmter Kunststoffe zur Gewinnung von Energie und Nährstoffen in Form von Biomasse und anderen Elementen garantiert. Diese Kunststoffe, die durch Mikroorganismen biologisch abbaubar sind Sie heißen biologisch abbaubare Kunststoffe. In ihnen findet Abbau und Zersetzung in Form von organischen Stoffen und Mineralien statt.
Aber sind alle Kunststoffe für den biologischen Abbau durch Mikroorganismen geeignet? Die Antwort ist nein, denn um biologisch abbaubar zu sein, müssen Kunststoffe bestimmte Anforderungen erfüllen, darunter:
- Sie werden aus natürlichen Polymeren gewonnen, die schon lange in der Natur vorkommen.
- Die Lebewesen, die für die Herstellung dieser natürlichen Polymere durch enzymatische Reaktionen verantwortlich sind, sind dieselben, die später für den Abbau biologisch abbaubarer Kunststoffe durch biologische Systeme verantwortlich sind.
- Einige der am häufigsten vorkommenden biologisch abbaubaren Kunststoffe gehören zur Gruppe der Polyhydroxyalkanoate (PHA), Biopolyester mit Kohlenstoff- und Energiespeicherfunktion, die von Mikroorganismen synthetisiert werden.
- Wenn sie aus den Zellen extrahiert werden, in denen sie synthetisiert werden, haben PHAs physikalische Eigenschaften, die denen herkömmlicher erdölbasierter Kunststoffe ähneln.
- Die Produkte des biologischen Abbaus dieser Kunststoffe sind Wasser und Kohlendioxid (unter bestimmten Bedingungen wird Methan produziert), ohne dass irgendeine Art von unnatürlichem Abfall entsteht.
Die Hauptgruppen von Organismen, die diese PHAs erzeugen und abbauen können, gehören zu verschiedenen Bakterien- und Pilzfamilien. Als nächstes werden wir genauer sehen, was die Methoden zum biologischen Abbau von Kunststoffen sowie die Bedeutung und Nützlichkeit des biologischen Abbaus.
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Methoden zum biologischen Abbau von Kunststoffen
Bei der Analyse der verschiedenen Methoden, die den biologischen Abbau von Kunststoffen ermöglichen, muss zwischen den Kategorien primärer biologischer Abbau und sekundärer biologischer Abbau unterschieden werden:
- Primärer biologischer Abbau: In ihm finden Strukturveränderungen der ursprünglichen Moleküle des Kunststoffs statt, die ihre physikalisch-chemischen Eigenschaften verlieren.
- Sekundärer oder vollständiger biologischer Abbau (Mineralisierung): Dabei werden die Chemikalien in Kunststoffen verstoffwechselt, um den Mikroorganismen, die den biologischen Abbau betreiben, als Kohlenstoff- und Energiequelle zu dienen. Auf diese Weise wird der Kunststoff vollständig in anorganische Verbindungen umgewandelt.
Diese biologischen Abbauprozesse können sowohl unter aeroben Bedingungen (bei Anwesenheit von Sauerstoff) als auch unter anaeroben Bedingungen (in Abwesenheit des gleichen Gases) durchgeführt werden. Verschiedene Faktoren beeinflussen direkt und indirekt die biologischer Abbauprozess von Kunststoffen, wie pH-Wert, Temperatur und Feuchtigkeit des Mediums, sowie die chemischen Eigenschaften der Polymere, aus denen der Kunststoff besteht, ihre Abmessungen und andererseits die Eigenschaften des Mikroorganismus, der als biologischer Abbaustoff dient.
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Warum ist der biologische Abbau von Kunststoffen wichtig?
Der biologische Abbau von Kunststoffen ist derzeit eine strategische Chance, um die Entsorgung von Plastikmüll in die Umwelt. Die Dringlichkeit, die übermäßige und enorm umweltschädliche Ansammlung von synthetischen Materialien zu reduzieren, hat zur Bewertung und wissenschaftlichen Untersuchung des biologischen Abbaus dieser Polymermaterialien geführt.
Um die Umweltauswirkungen von Kunststoffmaterialien entsprechend ihrer biologischen Abbaufähigkeit zu bewerten, führen viele Länder daher Tests zur biologischen Abbaubarkeit durch, deren Tests und Anforderungen standardisiert wurden, um die Gültigkeit und Zuverlässigkeit ihrer Ergebnisse zu gewährleisten. Darüber hinaus wurden zahlreiche Normen als Test veröffentlicht, um den Grad des biologischen Abbaus von Polymeren zu bestimmen, die bei der Herstellung von Verpackungen und anderen Industrieprodukten verwendet werden, wie zum Beispiel:
- Norm ISO EN 13432: zertifiziert kompostierbare und biologisch abbaubare Kunststoffverpackungen, damit Verbraucher sie leicht unterscheiden können.
- EN ISO 14853-15985: bestimmt die endgültige anaerobe biologische Abbaubarkeit der in der Schlammfaulung vorhandenen Kunststoffe.
- EN ISO 17556: 2003: charakterisiert die endgültige aerobe biologische Abbaubarkeit von Biokunststoffen in Abhängigkeit vom Sauerstoffbedarf oder dem Kohlendioxidgehalt der Erde.
- Tests zur biologischen Abbaubarkeit unmittelbar, intrinsisch und in Böden, durch Die Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD): aus der die biologische Abbaubarkeit von Kunststoffen bestimmt wird.
Somit liegt die Bedeutung und der Nutzen des biologischen Abbaus von Kunststoffen in der Wirkung dieser Normen und in der Zertifizierung und Kennzeichnung von Kunststoffen. Biokunststoffe als biologisch abbaubare oder kompostierbare Materialien, um diese Abfälle zusammen mit der organischen Fraktion (Lebensmittelabfälle, Schnittgut usw.) von Siedlungsabfällen in Kompostieranlagen zu behandeln, ohne gif.webptige Abfälle zu hinterlassen. Somit sind natürlich biologisch abbaubare Kunststoffe anerkannt als Ersatz für Kunststoffe petrochemischen Ursprungs.
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