Enzymy rozkładają tworzywa sztuczne i usprawniają recykling
Często powstają produkty, takie jak torby na zakupy, materiały opakowaniowe i butelki, które są oznaczane jako biodegradowalne lub kompostowalne, co oznacza, że z czasem ulegną one naturalnemu rozkładowi. Kompostowanie to skuteczna metoda recyklingu odpadów, stanowiąca alternatywę wobec składowania ich na wysypiskach. Jest ona niezwykle korzystna – materiałów będących produktami rozkładu można używać do nawożenia gleby. Kompost jest bogaty w składniki odżywcze, które mogą być szybko wchłaniane przez rośliny uprawne i ogrodowe oraz drzewa. Aby produkt mógł być uznany za w pełni kompostowalny, musi spełnić wymogi europejskiej normy EN 13432(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Według jej zapisów materiał powinien ulegać całkowitej biodegradacji w określonym czasie i nie może pozostawiać po sobie żadnych szkodliwych substancji. Norma zawiera także jasne wymagania w odniesieniu do środowiska, w jakim zachodzi ten proces. Nieustannie się ją zmienia, umożliwiając opracowywanie nowych technologii wytwarzania biodegradowalnych lub kompostowalnych produktów. Tworzywa sztuczne o takich właściwościach mają pomóc rozwiązać problem zanieczyszczania środowiska w wyniku nieodpowiedniej utylizacji plastików. Zła gospodarka odpadami sprawia, że duży odsetek zużytych plastików trafia do ekosystemu w niekontrolowany sposób. Aby temu zapobiec, w ramach finansowanego ze środków UE projektu REBICOM opracowano nowy sposób rozkładania standardowych polimerów termoplastycznych, wytwarzanych z surowców kopalnych lub odnawialnych, na ich elementy składowe. Produkty tego procesu można też wydajnie i bezpiecznie przetwarzać na nowe, wysokiej jakości tworzywa sztuczne. Projektowi przewodziła firma Innovative Film Solutions(odnośnik otworzy się w nowym oknie), hiszpański producent folii plastikowych.
Wykorzystanie enzymów rozkładających tworzywa sztuczne
Firma Innovative Film Solutions wyprodukowała nowe folie plastikowe, które stanowią kompostowalny, przyjazny dla środowiska zamiennik tradycyjnych folii stosowanych jako opakowania. Badacze skupili się na zastosowaniu enzymów przyspieszających rozkład plastików. Joaquín Buendía, koordynator projektu REBICOM, wyjaśnia: „Tworzywa sztuczne mogą rozkładać się przez setki, a nawet tysiące lat. Dodanie pewnych związków do plastików może wspomagać wzrost drobnoustrojów. Enzymy wydzielane przez organizmy powodują depolimeryzację materiału, rozrywając wiązania węgiel-węgiel, co przyspiesza proces biodegradacji”. Badaczom udało się zamknąć pewne kompleksy enzymatyczne w matrycy poliolefinowej(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (polipropylenowej i polietylenowej), dzięki czemu otrzymali przedmieszkę(odnośnik otworzy się w nowym oknie), którą włączono do receptury folii plastikowej w procesie wytwarzania. „Te folie plastikowe zawierają nieaktywny dodatek, który w 100 % nadaje się do recyklingu. Gdy trafią one do środowiska i zetkną się z mikroorganizmami, dodatek ten wywoła reakcję enzymatyczną, dzięki której staną się materiałem biodegradowalnym w stosunkowo krótkim czasie, pod warunkiem, że temperatura i wilgotność będą odpowiednie”, dodaje Buendía. Nowatorskie, inteligentne tworzywa sztuczne, które ulegają rozkładowi w środowisku naturalnym, są uniwersalną alternatywą dla tradycyjnych folii stosowanych jako opakowania. Co ważne, takie właściwości uzyskano bez zwiększenia gęstości materiału i kosztów produkcji.
Prace nad produkcją na skalę przemysłową
Gdy badaczom udało się wprowadzić kompleksy enzymatyczne do receptur folii plastikowych w laboratorium, zajęli się możliwością wdrożenia tej technologii na większą skalę. W tym celu dostosowali różne parametry procesu produkcyjnego, w tym temperaturę, wielkość cząstek, rozmieszczenie przestrzenne dodatku i późniejszą obróbkę. „Opracowane prototypowe folie spełniają potrzeby rynku plastikowych opakowań foliowych. Są też zgodne z europejską normą EN 13432 i unijnym prawodawstwem dotyczącym materiałów przeznaczonych do kontaktu z żywnością(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Osiągnięcia te przełożą się na zupełnie nowe możliwości niskokosztowego wytwarzania biodegradowalnych, kompostowalnych i poddających się recyklingowi folii plastikowych, bez konieczności modyfikowania istniejących metod obróbki tworzyw sztucznych”, podsumowuje Buendía.
