มุมมอง: 0 ผู้แต่ง: ไซต์บรรณาธิการเผยแพร่เวลา: 2024-07-19 ต้นกำเนิด: เว็บไซต์
ขยะพลาสติกเป็นวิกฤตสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้นผลักดันให้เราแสวงหาทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม พลาสติก PLA ที่ได้มาจากทรัพยากรทดแทนมักจะถูกขนานนามว่าเป็นตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม แต่ PLA สามารถย่อยสลายได้อย่างแท้จริงหรือไม่?
ในบทความนี้เราจะสำรวจว่าพลาสติก PLA พังตามที่สัญญาไว้หรือไม่ คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพเปรียบเทียบกับพลาสติกแบบดั้งเดิมและค้นพบผลกระทบที่เป็นประโยชน์ มาดำดิ่งสู่ความจริงที่อยู่เบื้องหลังการเรียกร้องสีเขียวของ PLA
พลาสติก PLA ย่อมาจากพลาสติกกรดโพลีแลคติค มันเป็นชนิดของไบโอพลาสติกที่ทำจากทรัพยากรทดแทนเช่นแป้งข้าวโพดหรืออ้อย ซึ่งแตกต่างจากพลาสติกแบบดั้งเดิมซึ่งได้มาจากปิโตรเลียมพลาสติก PLA ทำจากทรัพยากรจากพืช สิ่งนี้ทำให้เป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับพลาสติกทั่วไป
กระบวนการทำพลาสติก PLA เริ่มต้นด้วยการสกัดแป้งจากพืชเช่นข้าวโพดหรืออ้อย แป้งนี้จะถูกแปลงเป็นเดกซ์โทรส ผ่านการหมักเดกซ์โทรสจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดแลคติค ในที่สุดกรดแลคติกผ่านการเกิดพอลิเมอไรเซชันเพื่อสร้าง PLA กระบวนการทั้งหมดนี้ใช้ทรัพยากรธรรมชาติโดยเน้นความยั่งยืน
พลาสติกแบบดั้งเดิมทำจากเชื้อเพลิงฟอสซิล พลาสติกที่ใช้ปิโตรเลียมเหล่านี้ไม่สามารถย่อยสลายได้และใช้เวลาหลายร้อยปีกว่าจะพังทลาย ในทางตรงกันข้ามพลาสติก PLA นั้นสามารถย่อยสลายได้และสามารถย่อยสลายได้ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ มันสลายตัวเป็นสารธรรมชาติเช่นน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้เกิดรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อมที่เล็กลง อย่างไรก็ตาม PLA ต้องการสิ่งอำนวยความสะดวกในการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมเพื่อย่อยสลายอย่างมีประสิทธิภาพ
พลาสติก PLA มีความหลากหลายและใช้ในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เป็นที่นิยมในการบรรจุภัณฑ์เสนอทางเลือกที่ยั่งยืนสำหรับภาชนะบรรจุอาหารกระเป๋าและขวด การพิมพ์ 3 มิติยังได้รับประโยชน์จาก PLA เนื่องจากเป็นวัสดุที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตเดสก์ท็อปและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็ว แอพพลิเคชั่นอื่น ๆ ได้แก่ มีดที่ใช้แล้วทิ้งภาพยนตร์เกษตรและการปลูกถ่ายทางการแพทย์ คุณสมบัติที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมทำให้ PLA เป็นตัวเลือกที่ต้องการสำหรับผลิตภัณฑ์จำนวนมากที่มุ่งลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม
ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพหมายถึงความสามารถของวัสดุในการสลายและย่อยสลายเป็นสารธรรมชาติผ่านการกระทำของจุลินทรีย์ สารเหล่านี้รวมถึงน้ำคาร์บอนไดออกไซด์และชีวมวล กระบวนการนี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและการจัดการของเสีย
พลาสติกย่อยสลายได้เช่นพลาสติก PLA ได้รับการออกแบบมาเพื่อสลายตัวเร็วกว่าพลาสติกแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างวัสดุย่อยสลายได้และวัสดุที่ย่อยสลายได้ ย่อยสลายได้หมายถึงวัสดุสามารถย่อยสลายได้โดยจุลินทรีย์ภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม ในทางกลับกันวัสดุที่สามารถย่อยสลายได้หมายความว่าวัสดุไม่เพียง แต่จะสลายตัว แต่ยังมีส่วนช่วยให้สุขภาพของดินโดยการเป็นปุ๋ยหมัก
เพื่อให้การย่อยสลายทางชีวภาพเกิดขึ้นจำเป็นต้องมีเงื่อนไขเฉพาะ อุณหภูมิการปรากฏตัวของจุลินทรีย์และระดับออกซิเจนล้วนมีบทบาทสำคัญ
อุณหภูมิ: พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจำนวนมากต้องการอุณหภูมิสูงในการย่อยสลายอย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างเช่นพลาสติก PLA ต้องการอุณหภูมิสูงกว่า 55-70 ° C ซึ่งโดยทั่วไปจะพบได้ในโรงงานทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม
จุลินทรีย์: แบคทีเรียและเชื้อราเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับกระบวนการสลายตัว พวกเขากินพลาสติกและแปลงเป็นสารที่ง่ายกว่า
ออกซิเจน: การย่อยสลายทางชีวภาพแบบแอโรบิกเกิดขึ้นต่อหน้าออกซิเจนผลิตคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ การย่อยสลายทางชีวภาพแบบไม่ใช้ออกซิเจนเกิดขึ้นโดยไม่มีออกซิเจนส่งผลให้มีเธนและสารประกอบอินทรีย์อื่น ๆ
พลาสติก PLA มักจะวางตลาดเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แต่มันย่อยสลายได้ทางชีวภาพแค่ไหน? การศึกษาทางวิทยาศาสตร์หลายครั้งได้เจาะลึกคำถามนี้ นักวิจัยพบว่า PLA สามารถย่อยสลายได้ภายใต้เงื่อนไขเฉพาะ เหล่านี้รวมถึงอุณหภูมิสูงและการปรากฏตัวของจุลินทรีย์บางชนิด
ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมเช่นสิ่งอำนวยความสะดวกในการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมการสลาย PLA สามารถเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้รักษาอุณหภูมิสูงโดยทั่วไปจะสูงกว่า 55-70 ° C ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสลายตัวของ PLA จุลินทรีย์ในการตั้งค่าเหล่านี้ช่วยแบ่งพลาสติกชีวภาพออกเป็นสารธรรมชาติเช่นน้ำและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
อย่างไรก็ตามนอกสภาพแวดล้อมที่ควบคุมเหล่านี้การย่อยสลาย PLA นั้นช้ากว่ามาก การศึกษาระบุว่าในดินปกติหรือสภาพแวดล้อมทางทะเลพลาสติก PLA อาจใช้เวลาหลายปีกว่าจะพัง สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามเกี่ยวกับการใช้งานจริงในฐานะพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในการใช้งานในชีวิตประจำวัน
ในขณะที่ PLA สามารถย่อยสลายได้ในทางทฤษฎีเงื่อนไขในโลกแห่งความจริงนำเสนอความท้าทาย ประเด็นสำคัญอย่างหนึ่งคือการขาดสิ่งอำนวยความสะดวกในการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมที่เพียงพอ หากไม่มีสิ่งเหล่านี้ PLA จะไม่สามารถย่อยสลายได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อ จำกัด นี้หมายความว่าขยะ PLA ส่วนใหญ่จบลงด้วยการฝังกลบซึ่งมันทำงานเหมือนพลาสติกแบบดั้งเดิม
ข้อกังวลที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการก่อตัวของไมโครพลาสติก แม้ภายใต้สภาวะอุดมคติ PLA อาจไม่พังทลายลงอย่างสมบูรณ์ทิ้งอนุภาคพลาสติกขนาดเล็กไว้ข้างหลัง microplastics เหล่านี้อาจเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะชีวิตทางทะเล
คำว่า 'ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ' สามารถทำให้เข้าใจผิดได้ ผู้บริโภคจำนวนมากเชื่อว่า PLA จะย่อยสลายตามธรรมชาติในทุกสภาพแวดล้อม แต่นี่ไม่ใช่กรณี ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ PLA ที่มีประสิทธิภาพต้องการเงื่อนไขที่เฉพาะเจาะจงมากมักจะไม่พบในการกำจัดในชีวิตประจำวัน
การทำปุ๋ยหมักเป็นกระบวนการของการทำลายวัสดุอินทรีย์ลงในดินที่อุดมด้วยสารอาหารผ่านกิจกรรมของจุลินทรีย์ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางธรรมชาติที่จุลินทรีย์เช่นแบคทีเรียและเชื้อราสารอินทรีย์สลายตัว ผลที่ได้คือปุ๋ยหมักซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีค่าที่เสริมสร้างดิน
สำหรับพลาสติก PLA กระบวนการทำปุ๋ยหมักต้องใช้ขั้นตอนเฉพาะ PLA ซึ่งเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้จะต้องหั่นเป็นชิ้นเล็ก ๆ ชิ้นส่วนเหล่านี้จะสัมผัสกับอุณหภูมิสูงและความชื้นในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ จุลินทรีย์ใช้พลาสติกชีวภาพทำลายมันลงไปในน้ำคาร์บอนไดออกไซด์และชีวมวล กระบวนการนี้มีประสิทธิภาพเฉพาะในโรงงานทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม
ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของ PLA ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเฉพาะ สภาพแวดล้อมการทำปุ๋ยหมักจะต้องรักษาอุณหภูมิระหว่าง 55-70 ° C เงื่อนไขการทำปุ๋ยหมักอุณหภูมิสูงเหล่านี้จำเป็นสำหรับจุลินทรีย์ที่จะเจริญเติบโตและทำลาย PLA ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
สิ่งอำนวยความสะดวกในการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมให้เงื่อนไขที่ควบคุมได้เหล่านี้ พวกเขาตรวจสอบและรักษาอุณหภูมิที่ต้องการความชื้นและระดับออกซิเจนเพื่อให้มั่นใจว่าการสลายตัวของ PLA ที่มีประสิทธิภาพ หากไม่มีสิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้การทำปุ๋ยหมัก PLA ที่บ้านหรือในดินปกตินั้นไม่สามารถทำได้และไม่มีประสิทธิภาพ
ปุ๋ยหมัก PLA มีประโยชน์หลายประการ ช่วยลดขยะ PLA ในหลุมฝังกลบและก่อให้เกิดเศรษฐกิจแบบวงกลมโดยการเปลี่ยนของเสียให้กลายเป็นปุ๋ยหมักที่มีค่า กระบวนการนี้ยังช่วยลดรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อมของพลาสติก PLA ซึ่งส่งเสริมการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืนมากขึ้น
อย่างไรก็ตามมีความท้าทายที่สำคัญ ปัญหาหลักคือความพร้อมใช้งานที่ จำกัด ของโรงงานทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรม ชุมชนส่วนใหญ่ขาดโครงสร้างพื้นฐานที่จำเป็นสำหรับการทำปุ๋ยหมักในเชิงพาณิชย์ของ PLA สิ่งนี้ จำกัด ประโยชน์ในทางปฏิบัติของ PLA ที่สามารถย่อยสลายได้ นอกจากนี้หาก PLA ลงเอยด้วยถังขยะปกติมันจะทำตัวเหมือนพลาสติกแบบดั้งเดิมซึ่งมีส่วนทำให้เกิดมลพิษ
พลาสติก PLA เช่นเดียวกับชีวประวัติอื่น ๆ สามารถรีไซเคิลได้ แต่กระบวนการนั้นซับซ้อน PLA รีไซเคิลเกี่ยวข้องกับการรวบรวมและเรียงลำดับพลาสติกจากนั้นละลายลงเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ใหม่ อย่างไรก็ตามการรีไซเคิล PLA เผชิญกับความท้าทายที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับการปนเปื้อน
การปนเปื้อนเป็นปัญหาสำคัญในกระบวนการรีไซเคิล PLA สามารถผสมกับพลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้อื่น ๆ ได้อย่างง่ายดายซึ่งขัดขวางกระแสการรีไซเคิล นี่เป็นเพราะ PLA และพลาสติกแบบดั้งเดิมมีจุดหลอมเหลวและคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกัน เมื่อ PLA ปนเปื้อนพลาสติกที่ใช้ปิโตรเลียมมันสามารถส่งผลกระทบต่อคุณภาพของวัสดุรีไซเคิลทำให้ยากต่อการประมวลผลและนำกลับมาใช้ใหม่
การรีไซเคิล PLA ที่มีประสิทธิภาพต้องใช้ระบบเฉพาะที่แยก PLA ออกจากพลาสติกชนิดอื่น ปัจจุบันสิ่งอำนวยความสะดวกการรีไซเคิลส่วนใหญ่ขาดความสามารถนี้ จำกัด ศักยภาพในการรีไซเคิลของเสีย PLA เพื่อปรับปรุงการกู้คืน PLA จำเป็นต้องมีโปรแกรมการรีไซเคิลและสิ่งอำนวยความสะดวกที่เชี่ยวชาญมากขึ้น
อีกแง่มุมที่ควรพิจารณาคือการปล่อยมลพิษจาก PLA ในระหว่างการพิมพ์ 3 มิติ เมื่อใช้พลาสติก PLA ในเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติมันจะปล่อยอนุภาคนาโนและสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) การปล่อยมลพิษเหล่านี้อาจส่งผลกระทบต่อทั้งสุขภาพและสิ่งแวดล้อม
การศึกษาทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่า PLA ปล่อยอนุภาคเช่นแลคไทด์ในระหว่างการพิมพ์ 3 มิติ อนุภาคเหล่านี้สามารถเจาะปอดและเข้าสู่กระแสเลือดทำให้เกิดความเสี่ยงต่อสุขภาพ ยิ่งไปกว่านั้นเส้นใย PLA มักจะมีสารเติมแต่งซึ่งสามารถปล่อยสารประกอบที่เป็นอันตรายเมื่อถูกความร้อน
ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการปล่อยมลพิษเหล่านี้ก็เกี่ยวข้องกับ แม้ว่า PLA จะวางตลาดเป็นพลาสติกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม มาตรการการระบายอากาศและความปลอดภัยที่เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเมื่อใช้ PLA ในการผลิตสารเติมแต่ง
เพื่อลดปัญหาเหล่านี้ผู้ผลิตบางรายกำลังสำรวจสูตร PLA ที่ปล่อยออกมาต่ำและรวมโปรแกรม PLA รีไซเคิล ความพยายามเหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อลดรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อมของ PLA และเพิ่มผลกระทบด้านความยั่งยืน
พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพไม่ได้ จำกัด อยู่ที่พลาสติก PLA มีวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพอีกหลายประเภท เหล่านี้รวมถึงพลาสติกที่ใช้แป้งพลาสติกที่ใช้เซลลูโลสและโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
พลาสติกที่ทำจากแป้งทำจากทรัพยากรทดแทนเช่นข้าวโพดมันฝรั่งหรือมันสำปะหลัง พวกเขาจะใช้ในผลิตภัณฑ์เช่นบรรจุภัณฑ์มีดที่ใช้แล้วทิ้งและกระเป๋า พลาสติกเหล่านี้สามารถย่อยสลายได้และย่อยสลายได้เร็วกว่าพลาสติกแบบดั้งเดิม
พลาสติกที่ใช้เซลลูโลสมาจากเส้นใยพืชเช่นฝ้ายหรือเยื่อไม้ พลาสติกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมเหล่านี้ใช้ในแอพพลิเคชั่นเช่นภาพยนตร์การเคลือบและตัวกรอง พลาสติกที่ใช้เซลลูโลสนั้นสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพและมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมลดลง
โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพรวมถึงวัสดุที่หลากหลายเช่น polyhydroxyalkanoates (PHAs) และกรด polyglycolic (PGA) โพลีเมอร์เหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อสลายภายใต้เงื่อนไขเฉพาะและใช้ในอุปกรณ์การแพทย์บรรจุภัณฑ์และผลิตภัณฑ์การเกษตร
วัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแต่ละประเภทมีข้อดีและข้อเสีย พลาสติกที่ใช้แป้งมีราคาไม่แพงและง่ายต่อการผลิต อย่างไรก็ตามพวกเขาอาจไม่ทนทานเท่ากับพลาสติกสังเคราะห์ พวกเขายังต้องการเงื่อนไขการทำปุ๋ยหมักที่ควบคุมได้อย่างมีประสิทธิภาพ
พลาสติกที่ใช้เซลลูโลสนำเสนอความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพที่ยอดเยี่ยมและได้มาจากทรัพยากรที่ยั่งยืน ข้อเสียของพวกเขาคือพวกเขาอาจมีราคาแพงกว่าในการผลิตและอาจไม่เหมาะสำหรับการใช้งานทั้งหมด
โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้เช่น PHA นั้นมีความหลากหลายและสามารถออกแบบได้สำหรับการใช้งานเฉพาะ พวกเขาให้ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพที่ดี แต่อาจมีค่าใช้จ่ายสูงและอาจต้องใช้เทคนิคการประมวลผลพิเศษ
โดยรวมในขณะที่วัสดุทางเลือกเหล่านี้ให้ประโยชน์ด้านสิ่งแวดล้อมพวกเขายังนำเสนอความท้าทายในแง่ของต้นทุนความทนทานและโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการกำจัดที่เหมาะสม
อนาคตของวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพนั้นมีแนวโน้มที่จะมีนวัตกรรมและความก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง นักวิจัยกำลังพัฒนาวัสดุที่ใช้ชีวภาพใหม่ที่มีประสิทธิภาพและประหยัดค่าใช้จ่ายมากขึ้น ตัวอย่างเช่นการใช้ของเสียทางการเกษตรและผลพลอยได้เพื่อสร้างชีวภาพกำลังได้รับแรงฉุด
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติก็มีส่วนทำให้เกิดความก้าวหน้าในวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ นวัตกรรมในการผลิตเดสก์ท็อปและการสร้างต้นแบบอย่างรวดเร็วกำลังเปิดใช้งานการสร้างวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติใหม่โดยใช้พลาสติกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
มีความพยายามในการปรับปรุงการรีไซเคิล PLA และพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวกการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมที่ดีขึ้น การปรับปรุงเหล่านี้จะช่วยเพิ่มผลกระทบด้านความยั่งยืนของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและลดรอยเท้าด้านสิ่งแวดล้อม
พลาสติก PLA เป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ทำจากทรัพยากรทดแทน มันสลายตัวภายใต้เงื่อนไขเฉพาะเช่นการทำปุ๋ยหมักอุณหภูมิสูง การรีไซเคิล PLA เผชิญกับความท้าทายโดยเฉพาะการปนเปื้อน การปล่อยมลพิษในระหว่างการพิมพ์ 3 มิติส่งผลกระทบต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม วัสดุย่อยสลายทางชีวภาพทางเลือกให้ประโยชน์ แต่ยังมีข้อเสีย
ใช้ PLA อย่างรับผิดชอบและกำจัดอย่างถูกต้อง สิ่งอำนวยความสะดวกในการทำปุ๋ยหมักอุตสาหกรรมมีความสำคัญ ผู้บริโภคและผู้ผลิตควรส่งเสริมความยั่งยืน เลือกตัวเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและสนับสนุนนวัตกรรมสีเขียว