Kunststoffen vormen zo veel van onze meest voorkomende producten, die ongelooflijk duurzaam zijn. Biologisch afbreekbare kunststoffen kunnen ervoor zorgen dat uw achter-achterkleinkinderen niet op die vork stuiten die u tijdens een picknick in 1998 bent kwijtgeraakt. Bekijk meer groene wetenschapsfoto's. Hoffelijkheid Bio-Tech
Duizenden jaren vanaf nu, het is heel goed mogelijk dat toekomstige beschavingen door de overblijfselen van de onze zullen graven. Misschien zullen ze afgebrokkelde wolkenkrabbers opgraven. Ze zullen onze afbrokkelende botten ontdekken. En vrijwel zeker, ze zullen eindeloze hoeveelheden begraven plastic aan het licht brengen, van gereedschap tot speelgoed. "Oh kijk, het lijkt het karmozijnrode lichtzwaard te zijn dat ooit door de grote Lord Vader werd gedragen!"
We leven in het plastictijdperk, waarin velen van ons niet meer dan een minuut of twee kunnen gaan zonder een product aan te raken dat op zijn minst gedeeltelijk van dit kneedbaar is gemaakt, sterk en duurzaam materiaal. En het is die laatste eigenschap waar zoveel mensen met een verstand van hulpbronnen en milieu bij betrokken zijn.
Kunststoffen hebben een uithoudingsvermogen - ze worden niet veel afgebroken in natuurlijke omgevingen of op stortplaatsen. Recycling is een geweldige optie om sommige soorten plastic te hergebruiken, en meer mensen worden bewuster van recycling. Nog altijd, alleen in de Verenigde Staten, slechts ongeveer 7 procent van alle gebruikte plastic producten wordt gerecycled; en 28 miljoen ton (ja, ton) wordt elk jaar op stortplaatsen gegooid [bron:EcoLogic].
Om ervoor te zorgen dat kunststoffen geen permanente vervuilers worden, sommige nieuwere kunststoftechnologieën bevatten biologisch afbreekbare additieven in hun chemie. Deze additieven zijn ontworpen om kunststoffen op natuurlijke wijze af te laten breken, of ze nu op een vuilstortplaats liggen of langs de weg zijn geplant door een nestwants.
Naarmate ze degraderen, dergelijke kunststoffen worden afgebroken tot koolstofdioxide, humus of biomassa (een basisch organisch materiaal vergelijkbaar met bodem) en methaangas. Dat is een grote verbetering ten opzichte van bijna onverwoestbare wasmiddel- en frisdrankflessen die hun aanwezigheid zouden kunnen aankondigen aan toekomstige archeologen.
Maar voordat biologisch afbreekbare additieven in de meeste producten kunnen groeien, er is veel werk aan de winkel op het gebied van overheidsregelgeving, recyclingnormen en public relations voor consumenten.
Op de volgende pagina, we maken onze handen vuil met heerlijk bederf -- en verdiepen ons in wat biologische afbraak zo cool maakt.
Inhoud
Kleine eetlust voor vernietiging
Buitenaardse kunststoffen
Biologische afbraak versus desintegratie
Biologische afbraakadditieven voor kunststoffen
Het debat over biologische afbraakadditieven
Opmerking van de auteur
Kleine eetlust voor vernietiging
De wereld om ons heen wemelt van micro-organismen, die ook wel worden genoemd microben . Microben kunnen onzichtbaar zijn voor het blote oog, maar hun eetlust is duidelijk, omdat ze de ontbinding van allerlei soorten initiëren en versnellen organisch materiaal , uit de krant, naar uitwerpselen van dieren, tot pizzabodems en nog veel meer, veel meer.
Er zijn veel soorten microben die de magie van ontbinding bewerken. Ze omvatten bacteriën, schimmels, protozoa, algen, actinomyceten en anderen. Verschillende soorten microben werken hun magie op verschillende manieren uit en ze verteren verschillende materialen, maar ze dragen allemaal bij aan de afbraak van organisch materiaal, die ook kan worden genoemd biologische afbraak .
Omgevingsfactoren spelen een cruciale rol in elk ontbindingsproces. De aanwezigheid van water, licht, warmte, zuurstof en andere variabelen beïnvloeden allemaal de manier waarop microben en hun energiebronnen (zie:voedsel) met elkaar omgaan.
Vooral zuurstofniveaus hebben een grote invloed op de afbraak. Uw composthoop in de achtertuin is een voorbeeld van: aerobics omgeving, wat betekent dat er zuurstof aanwezig is. Een monsterlijke stortplaats, anderzijds, is een anaëroob omgeving, of een die grotendeels geen zuurstofblootstelling heeft.
In een aerobe setting, microben gebruiken zuren en enzymen om de grote moleculen van een materiaal om te zetten in steeds kleinere verbindingen. Nadat de moleculen kleiner zijn geworden, microben kunnen het materiaal opnemen en gebruiken voor energie.
Hetzelfde proces vindt plaats in anaërobe omstandigheden, maar met opmerkelijk verschillende bijproducten - de microben produceren veel methaan en koolstofdioxide. Stortplaatsen met apparatuur voor het terugwinnen van methaan kunnen het gas opvangen en verkopen aan lokale energiebedrijven; anderen verbranden het gas eenvoudigweg zodat het niet bijdraagt aan de uitstoot van broeikasgassen.
Water is nog belangrijker dan lucht. Zonder water, het leven op aarde zou niet bestaan zoals wij het kennen. Hetzelfde concept is van toepassing op stortplaatsen. Stortplaatsen met een hoger vochtgehalte vertonen een veel snellere biologische afbraak, terwijl die in drogere streken lang niet zo biologisch actief zijn.
Maar zelfs als er veel water is, ondoordringbare conventionele kunststoffen zijn als kryptoniet voor microbiële ka-pow. Kunststoffen hebben de neiging om bijna alle pogingen van de natuur om ze te deconstrueren te weerstaan en af te buigen. Blijf lezen en je zult zien waarom kunststoffen zo koppig en moeilijk uit elkaar te halen zijn.
Kunststofnummers om over na te denken
Amerikanen gooien 2,5 miljoen plastic flessen per uur weg. In 2007, meer dan 325 miljoen pond aan plastic containers met brede opening werden teruggewonnen voor recycling. Door 1 ton plastic te recyclen, wordt 7,4 kubieke meter aan vuilstortruimte bespaard.
Buitenaardse kunststoffen
Kunststoffen zijn uiteindelijk gebaseerd op aardolie, die zelf het resultaat is van rottend organisch materiaal. Dus microben zouden een waar feest moeten vieren in de vorm van plastic, Rechtsaf?
Nee. Microben halen over het algemeen hun neus op voor plastic.
Dat komt omdat tijdens het productieproces, de aardolie ondergaat veranderingen op moleculair niveau, verschuiving van eenvoudige monomeren (enkele chemische eenheden) naar polymeren , die veel groter zijn, meer complexe eenheden verbonden door sterke chemische bindingen. Ze zijn waterdicht en luchtdicht, en als zodanig, ze zijn prachtig om te maken, beschermen, verzending en het bewaren van onnoemelijke menselijke producten.
Dit soort gigantische polymeren zijn niet gemaakt door Moeder Natuur. Ze zijn het resultaat van de chemische prestaties van de mensheid. Polymeren zijn er in vele varianten die worden aangeduid met esoterische acroniemen die hun onnatuurlijkheid weerspiegelen:PE (polyethyleen), PP (polypropyleen) en PS (polystyreen) zijn er maar een paar.
Naar de natuurlijke wereld, plastics zijn een chemische freakshow. Microben zijn niet biologisch uitgerust om ze aan te vallen en af te breken zoals ze dat doen met organisch materiaal.
Als resultaat, het kan honderden jaren of langer duren voordat microben enige vooruitgang hebben geboekt met dat plastic spoor dat je hebt laten vallen tijdens je picknick in het park. We weten eigenlijk niet hoe lang dat gebruiksvoorwerp kan blijven bestaan - misschien wel voor altijd.
Nog altijd, je hebt waarschijnlijk plastic gezien op een strand of veld dat er broos of vervallen uitziet. Het is niet vanwege biologische afbraak. In plaats daarvan, ultraviolet licht en zuurstof zijn de oorzaak van deze buitengewoon langzame vernietiging, wat vaak resulteert in brokken plastic die toch veel vervuilen.
Om kunststoffen echt biologisch af te breken, we moeten additieven gebruiken die microben helpen hun werk te doen. Prikkel de eetlust van deze kleine kerels en ze kunnen een zeer nuttige vernietiging aanrichten.
We zullen binnenkort nader ingaan op additieven, maar voordat we dat doen, blijf lezen voor meer informatie over wat plastic doet degraderen, en hoe hun ondergang niet altijd natuurlijk of schoon is.
Microben evolueren om plastic te eten
Microben kunnen en zullen evolueren om door mensen gemaakte producten en chemicaliën te consumeren. Kunststoffen bestaan pas ongeveer 100 jaar. In de komende decennia is het waarschijnlijk dat steeds meer microben zich zullen aanpassen om vele soorten synthetische polymeren af te breken.