Καθώς τα περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλούνται από τα πλαστικά απόβλητα τυγχάνουν ολοένα και μεγαλύτερης προσοχής, προτείνονται συνεχώς εναλλακτικά υλικά όπως πλαστικές σακούλες και πλαστικές συσκευασίες. Μεταξύ αυτών, οι συσκευασίες ή σακούλες με βιολογική βάση έχουν αναφερθεί περισσότερο και οι περισσότερες από αυτές έχουν αναφερθεί. Είναι ένα αποικοδομήσιμο υλικό, συμπεριλαμβανομένου του πολυγαλακτικού οξέος. Ποια είναι λοιπόν η σημερινή εφαρμογή των αποικοδομήσιμων υλικών στη χώρα μας, τι αντίκτυπο θα έχει στη διαχείριση των απορριμμάτων μας και πώς να τα συνδυάσουμε με την ταξινόμηση των απορριμμάτων.
Με βάση τη διαλογή μετά την κοινή χρήση, θέλουμε επίσης να υπενθυμίσουμε στους αναγνώστες ότι εάν τα βιοαποδομήσιμα υλικά εξακολουθούν να είναι προϊόντα μιας χρήσης, εξακολουθούν να πετιούνται όταν εξαντληθούν, κάτι που δεν μπορεί να λύσει το τρέχον πρόβλημα των πλαστικών απορριμμάτων μιας χρήσης. Ταυτόχρονα, τα βιοαποδομήσιμα υλικά ταξινομούν τα απόβλητα. Το σύστημα έχει υψηλές απαιτήσεις. Εάν δεν υπάρχει εγγύηση για τη διαλογή απορριμμάτων και τις βιομηχανοποιημένες μονάδες κομποστοποίησης, οι αποικοδομήσιμες σακούλες και οι συσκευασίες δεν μπορούν να ανακυκλωθούν ή δεν μπορούν να ξεφύγουν από τη μοίρα να γίνουν σκουπίδια. Επομένως, για τη ρύπανση και τα προβλήματα που αντιμετωπίζουμε από πλαστικά απόβλητα, θα πρέπει να εργαστούμε σκληρότερα από την κατεύθυνση ελέγχου της πηγής και να συνεχίσουμε να απαγορεύουμε την εφαρμογή πλαστικών προϊόντων μιας χρήσης.
Καθώς τα περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλούνται από τα πλαστικά απόβλητα τυγχάνουν ολοένα και μεγαλύτερης προσοχής, προτείνονται συνεχώς εναλλακτικά υλικά όπως πλαστικές σακούλες και πλαστικές συσκευασίες. Μεταξύ αυτών, οι συσκευασίες ή σακούλες με βιολογική βάση έχουν αναφερθεί περισσότερο και οι περισσότερες από αυτές έχουν αναφερθεί. Είναι ένα αποικοδομήσιμο υλικό, συμπεριλαμβανομένου του πολυγαλακτικού οξέος. Ποια είναι λοιπόν η σημερινή εφαρμογή των αποικοδομήσιμων υλικών στη χώρα μας, τι αντίκτυπο θα έχει στη διαχείριση των απορριμμάτων μας και πώς να τα συνδυάσουμε με την ταξινόμηση των απορριμμάτων.
Προσκαλέσαμε κατασκευαστές πολυγαλακτικού οξέος που ασχολούνται με βιοαποδομήσιμα υλικά στο"Waste Sorting and Moving Towards Zero Waste" Ομάδα WeChat για να δώσει μια λεπτομερή εξήγηση αυτού του υλικού. Με βάση τη διαλογή μετά την κοινή χρήση, θέλουμε επίσης να υπενθυμίσουμε στους αναγνώστες ότι εάν τα βιοαποδομήσιμα υλικά εξακολουθούν να είναι προϊόντα μιας χρήσης, εξακολουθούν να πετιούνται όταν εξαντληθούν, κάτι που δεν μπορεί να λύσει το τρέχον πρόβλημα των πλαστικών απορριμμάτων μιας χρήσης. Ταυτόχρονα, τα βιοαποδομήσιμα υλικά ταξινομούν τα απόβλητα. Το σύστημα έχει υψηλές απαιτήσεις. Εάν δεν υπάρχει εγγύηση για τη διαλογή απορριμμάτων και τις βιομηχανοποιημένες μονάδες κομποστοποίησης, οι αποικοδομήσιμες σακούλες και οι συσκευασίες δεν μπορούν να ανακυκλωθούν ή δεν μπορούν να ξεφύγουν από τη μοίρα να γίνουν σκουπίδια. Επομένως, για τη ρύπανση και τα προβλήματα που αντιμετωπίζουμε από πλαστικά απόβλητα, θα πρέπει να εργαστούμε σκληρότερα από την κατεύθυνση ελέγχου της πηγής και να συνεχίσουμε να απαγορεύουμε την εφαρμογή πλαστικών προϊόντων μιας χρήσης.
Το πορτοκαλί μέρος αντιπροσωπεύει την παγκόσμια κατανάλωση πλαστικού-500 εκατομμύρια τόνους, εκ των οποίων η ευρωπαϊκή κατανάλωση πλαστικού είναι περίπου 100 εκατομμύρια τόνοι, αλλά η παγκόσμια παραγωγή βιοπλαστικών είναι μόνο λίγο πράσινη στην κάτω δεξιά γωνία της εικόνας. Υπάρχουν περισσότερες από 30 ποικιλίες βιοπλαστικών. Το πολυγαλακτικό οξύ αντιπροσωπεύει μόνο το 5% των παγκόσμιων βιοπλαστικών, πράγμα που σημαίνει ότι η ετήσια παγκόσμια ικανότητα παραγωγής πολυγαλακτικού οξέος είναι 200.000 τόνοι. Είναι απλώς μια σπίθα και δεν φαίνεται πουθενά να αντικαταστήσει αυτούς τους 500 εκατομμύρια τόνους πλαστικού.
Αλλά υπάρχει μια σημαντική πολιτική που άλλαξε αυτό το μοτίβο. Τον Αύγουστο του 2017, το κράτος εξέδωσε την"Waste Prohibition Order", με αποτέλεσμα τη βραχυπρόθεσμη διάθεση των απορριμμάτων πλαστικών σε μεγάλες ανεπτυγμένες χώρες του κόσμου. Ως εκ τούτου, η Ευρωπαϊκή Ένωση εξέδωσε επειγόντως μια στρατηγική για τα πλαστικά, ανακοινώνοντας την απαγόρευση της χρήσης μη αποικοδομήσιμων πλαστικών προϊόντων μιας χρήσης πριν από το 2022. Υπάρχουν 67 χώρες στον κόσμο που έχουν εκδώσει παρόμοιες πολιτικές, γεγονός που προσφέρει τεράστιες ευκαιρίες για βιοαποδομήσιμα υλικά. Πάρτε ως παράδειγμα τη βιομηχανία πολυγαλακτικού οξέος που μελέτησα. Κάναμε πολύ σκληρά τα προηγούμενα 15 χρόνια, με παραγωγική δυναμικότητα μόλις 15.000 τόνους, και υπάρχει πλεόνασμα ετήσιας παραγωγικής ικανότητας. Λόγω της"Abolition Ban", η παραγωγική ικανότητα βιοϋλικών και η αγορά ξαφνικά εξερράγη.
Το πολυγαλακτικό οξύ είναι ένα σχετικά ώριμο και ευρέως χρησιμοποιούμενο πλήρως βιοαποικοδομήσιμο κομποστοποιήσιμο πλαστικό. Εκτός από τη βιοδιασπασιμότητα αυτού του υλικού, υπάρχουν πολλά διαφορετικά χαρακτηριστικά.
Ένα από τα σημαντικά χαρακτηριστικά είναι ότι το πολυγαλακτικό οξύ είναι ένα υλικό με υψηλότερη ασφάλεια σε επαφή με τρόφιμα. Το μονομερές του είναι το γαλακτικό οξύ, το οποίο είναι πρόσθετο τροφίμων και το γαλακτικό οξύ υπάρχει στο γιαούρτι, στα καλλυντικά ή στα καρυκεύματα. Το δικό του επίπεδο ασφάλειας είναι ασφαλέστερο από τα υλικά που κατασκευάζονται από μονομερές πετρελαίου. Επιπλέον, το πολυγαλακτικό οξύ χρησιμοποιήθηκε ως ιατρικό υλικό στις δεκαετίες του 1960 και του 1970 για χειρουργικά ράμματα και στερέωση οστών. Αργότερα, λόγω των τεχνολογικών καινοτομιών και των μειώσεων κόστους, μπήκε στις τάξεις των αμάχων.
Δεύτερον, το πολυγαλακτικό οξύ είναι ένα υλικό βιολογικής βάσης, το οποίο προέρχεται από φυτά. Μεταξύ των πιο συχνά χρησιμοποιούμενων πρώτων υλών είναι το καλαμπόκι, η μανιόκα και η σακχαρόζη. Το καλαμπόκι, η μανιόκα και άλλες καλλιέργειες εκχυλίζονται σε άμυλο, το οποίο ζυμώνεται σε γαλακτικό οξύ και στη συνέχεια πολυμερίζεται χημικά σε πολυγαλακτικό οξύ. Είναι μια σχετικά καθαρή πρώτη ύλη βιολογικής βάσης.
Τρίτον, οι ιδιότητες χαμηλών εκπομπών άνθρακα των υλικών πολυγαλακτικού οξέος. Το λεγόμενο low-carbon αναφέρεται στην έννοια της σχετικά χαμηλής κατανάλωσης ή εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα. Για παράδειγμα, ένα συγκεκριμένο υλικό, σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής του από την παραγωγή μέχρι το θάνατο, από το μονομερές, τον πολυμερισμό, τη μεταφορά, την αποθήκευση έως τη χρήση, προστίθεται η συνολική ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που απορροφάται και εκπέμπεται. Συγκριτικά, εάν πρόκειται για διοξείδιο του άνθρακα σε πλαστικά υλικά, εκείνα με σχετικά χαμηλές συνολικές εκπομπές ονομάζονται υλικά χαμηλών εκπομπών άνθρακα.
Πάρτε για παράδειγμα το πολυγαλακτικό οξύ. Από την αρχή της φύτευσης καλαμποκιού ή μανιόκας, μέχρι την εκχύλιση γλυκόζης, τη ζύμωση γαλακτικού οξέος, τον πολυμερισμό πολυγαλακτικού οξέος και την επεξεργασία προϊόντων πολυγαλακτικού οξέος, τα δεδομένα για τις συνολικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι ότι ένα κιλό φιλμ πολυγαλακτικού οξέος Η ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώθηκε είναι περίπου 1.274 κιλά. Για σύγκριση, για την κατασκευή ενός κιλού φιάλης μεταλλικού νερού από υλικό PET, θα εκπέμπονται 4 κιλά διοξειδίου του άνθρακα. Η παραγωγή ενός κιλού φιάλης σαμπουάν με υλικό PP είναι περίπου 2,5 κιλά.
Το τελευταίο είναι οι αποικοδομήσιμες ιδιότητες κομποστοποίησης των υλικών πολυγαλακτικού οξέος. Σε περιβάλλον κομποστοποίησης, μπορεί να αποικοδομηθεί 100% για να παράγει διοξείδιο του άνθρακα και νερό χωρίς να μολύνει το περιβάλλον. Πάρτε για παράδειγμα την περιοχή Jiangsu-Zhejiang-Shanghai. Γενικά, μπορεί να υποβαθμιστεί σε δύο έως πέντε χρόνια. Άλλα μέρη είναι διαφορετικά λόγω παραγόντων όπως το κλίμα. Στο εργαστήριο έχουμε κάποια σχετικά ξεκάθαρα δεδομένα, όπως τα δισκία πολυγαλακτικού οξέος πάχους 0,3 mm, τα οποία είναι αόρατα με γυμνό μάτι μετά από έξι εβδομάδες. Το να μην το δεις βέβαια δεν σημαίνει ότι υποβαθμίζεται. Δεν θα υποβαθμιστεί πλήρως σε έξι εβδομάδες και θα χρειαστεί χρόνος.
05
Βιοαποικοδόμηση του πολυγαλακτικού οξέος και η πηγή του
Αυτό δοκιμάζεται στην πραγματικότητα σύμφωνα με το εθνικό πρότυπο GBT20197-2006 για τον ορισμό, την ταξινόμηση, την επισήμανση και τις μεθόδους δοκιμής βιοαποδομήσιμων υλικών, ενώ το εθνικό πρότυπο έχει καθιερωθεί με αναφορά στο αμερικανικό ASTMD6400
Η μέθοδος μέτρησης του διοξειδίου του άνθρακα βασίζεται στο ISO14855. Στη δοκιμή, η επακόλουθη απελευθέρωση διοξειδίου είναι μικρή και το σφάλμα δοκιμής είναι σχετικά μεγάλο. Ως εκ τούτου, γενικά μετριέται για 105 ημέρες, εάν ο ρυθμός βιοαποδόμησης υπερβαίνει το 60%, το πείραμα μπορεί να τερματιστεί και θα καθοριστεί σε τι ανήκει το υλικό. Φυσικά, θα συγκριθεί με φυσικές ουσίες όπως η λιγνίνη. Εάν οι δύο καμπύλες είναι βασικά ίδιες και ξεπερνά το 60% στις 105 ημέρες, βασικά κρίνεται ότι είναι ένα πραγματικό αποικοδομήσιμο υλικό.
Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο η κομποστοποίηση για την επεξεργασία λιπασματοποιήσιμων υλικών όπως το πολυγαλακτικό οξύ; Εάν δεν υπάρχει μονάδα κομποστοποίησης, τι θα κάνει η μονάδα κομποστοποίησης; Μάλιστα, εκτός από την κομποστοποίηση, τα κομποστοποιήσιμα υλικά μπορούν να υποστούν επεξεργασία και με άλλους τρόπους, όπως η καύση. Σε σύγκριση με το πλαστικό, τα προϊόντα της πλήρους καύσης του πολυγαλακτικού οξέος είναι το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό, τα οποία δεν θα μολύνουν. Μπορεί να γίνει και χωματερή. Αν και ο ρυθμός υποβάθμισης είναι σχετικά αργός, τουλάχιστον δεν θα μολύνει τα υπόγεια ύδατα, δεν θα βλάψει την ανάπτυξη των φυτών και θα σπαταλήσει την καλλιεργήσιμη γη. Φυσικά, μπορεί να ανακυκλωθεί, αλλά το κόστος της ανακύκλωσης είναι σχετικά υψηλό.
Όταν μιλάμε για υλικά πολυγαλακτικού οξέος που προέρχονται από μανιόκα και καλαμπόκι, πολλοί άνθρωποι θα αναρωτηθούν: η ανθρώπινη τροφή χρησιμοποιείται για την κατασκευή πολυμερών υλικών, θα επηρεάσει την ασφάλεια των τροφίμων; Όλοι ανησυχούν πολύ για αυτό το θέμα. Φυσικά, είναι σωστό να σκεφτόμαστε έτσι. Εάν πραγματικά δεν έχουμε τίποτα να φάμε, πρέπει να διασφαλίσουμε την επισιτιστική ασφάλεια εκ των προτέρων. Είναι αδύνατο να φτιάξουμε πρώτα πολυμερή υλικά, σωστά. Αλλά από αντικειμενική άποψη, αυτή η ανησυχία είναι περιττή. Θα μοιραστώ μαζί σας μερικά σύνολα δεδομένων.
Η χρήση φυτικού αμύλου για την παραγωγή υλικών πολυγαλακτικού οξέος δεν θα επηρεάσει τη βιομηχανία τροφίμων. Η παγκόσμια παραγωγή καλαμποκιού είναι 1 δισεκατομμύριο τόνοι/έτος, το 80% της οποίας χρησιμοποιείται για ζωοτροφές και καύσιμα, περίπου το 50% της αιθανόλης καυσίμου καίγεται και περίπου το 30% των ζωοτροφών. Μόνο το 10% χρησιμοποιείται για τρόφιμα, περίπου 100 εκατομμύρια τόνοι. Αν υποθέσουμε ότι η παραγωγή PLA είναι 2 εκατομμύρια τόνοι ετησίως, δηλαδή καταναλώνονται 6 εκατομμύρια τόνοι καλαμποκιού, που αντιστοιχεί στο 0,6%. Έχουμε μεγάλο πλεόνασμα παραγωγής σιτηρών και τώρα η Κίνα έχει ακόμα 200 εκατομμύρια τόνους μπαγιάτικου σιτηρών. Εκτός από το καλαμπόκι, άλλες καλλιέργειες, όπως η μανιόκα, έχουν ετήσια παγκόσμια παραγωγή 300 εκατομμυρίων τόνων. Το 60% της παραγωγής χρησιμοποιείται στη βιομηχανία και δεν είναι ανθρώπινη τροφή.
06
Εφαρμογή πολυγαλακτικού οξέος
Η πιο γνωστή εφαρμογή του πολυγαλακτικού οξέος είναι τα χάρτινα κύπελλα. Υπάρχει ένα στρώμα μεμβράνης στο χάρτινο κύπελλο. Τα παραδοσιακά χάρτινα ποτήρια χρησιμοποιούν φιλμ πολυαιθυλενίου. Τώρα, ξεκινώντας από το Seattle Starbucks, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν αντικαταστήσει το φιλμ πολυαιθυλενίου με φιλμ πολυγαλακτικού οξέος και το καπάκι είναι βασικά κατασκευασμένο από υλικό πολυγαλακτικού οξέος.
Τα καλαμάκια είναι πολύ ζεστά το 2018. Τα πλαστικά καλαμάκια χρησιμοποιούνται σε όλο τον κόσμο και εδώ μπορούν να χρησιμοποιηθούν καλαμάκια πολυγαλακτικού οξέος. Για παράδειγμα, η Starbucks ανακοίνωσε ότι θα σταματήσει να πουλά πλαστικά καλαμάκια πριν από το 2020 και ο βασιλιάς από άχυρο της Κίνας' κατασκευάζει καλαμάκια από πολυγαλακτικό οξύ. Άρα το κομποστοποιήσιμο υλικό εξαρτάται κυρίως από το με τι επεξεργάζεται. Σίγουρα δεν είναι δυνατή η επεξεργασία του με παραδοσιακά πλαστικά. Δεν είναι πρόβλημα η επεξεργασία του με απορρίμματα κουζίνας, αλλά μπορεί να επεξεργαστεί και με χαρτί.
Εκτός από την κατασκευή προϊόντων μιας χρήσης, το πολυγαλακτικό οξύ φτιάχνει και κάποια άλλα προϊόντα, όπως είδη καθημερινής ανάγκης. Μια σχετικά γνωστή μάρκα στην Κίνα, η"Gu's Home", χρησιμοποιεί πολυγαλακτικό οξύ για να φτιάξει καθημερινά είδη πρώτης ανάγκης. Οι καθημερινές ανάγκες δεν είναι φτιαγμένες για αποικοδόμηση, αλλά χρησιμοποιούν πολυγαλακτικό οξύ. Το υλικό έχει υψηλή ασφάλεια τροφίμων. Ταυτόχρονα, το υλικό πολυγαλακτικού οξέος έχει υψηλή αντοχή, μοιάζει με κεραμικό όταν χτυπιέται και υψηλή γυαλάδα, η οποία είναι πολύ πιο φωτεινή από άλλα πλαστικά. Τέτοια προϊόντα πολυγαλακτικού οξέος μπορούν επίσης να αγοραστούν επιπόλαια στην κινεζική αγορά. Αν και δεν είναι βιοδιασπώμενα, χρησιμοποιούνται για αρκετά χρόνια και τελικά απορρίπτονται. Είναι σίγουρα πολύ λιγότερο επιβλαβή από τα παραδοσιακά πλαστικά.
Υπάρχουν επίσης εφαρμογές σε αναλώσιμα τρισδιάστατης εκτύπωσης. Η λάμπα φεγγαριού που φαίνεται στην εικόνα είναι τυπωμένη με υλικά πολυγαλακτικού οξέος. Αυτός ο τύπος εκτύπωσης ονομάζεται εκτύπωση FDM3D. Πάνω από το 90% των αναλωσίμων του είναι υλικά πολυγαλακτικού οξέος. Γιατί το υλικό πολυγαλακτικού οξέος όχι μόνο δεν έχει οσμή όταν τυπώνεται, αλλά έχει και γλυκό άρωμα. Επιπλέον, έχει καλή σταθερότητα διαστάσεων, δεν παραμορφώνεται εύκολα και έχει μικρό ρυθμό συρρίκνωσης. Φυσικά, το μοντέλο που εκτυπώνεται από το υλικό πολυγαλακτικού οξέος απορρίπτεται και μπορεί να υποβαθμιστεί.
Η εφαρμογή υλικών πολυγαλακτικού οξέος μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ίνες, κατασκευή μεταξωτών κασκόλ, συσκευασιών τσαγιού, πάνες, μεμβράνες, μεμβράνες παραθύρων και άλλες διαφορετικές χρήσεις.
07
Παγκόσμια πρότυπα και πιστοποιήσεις για κομποστοποίηση
Προς το παρόν, τα σχετικά πρότυπα και οι φορείς πιστοποίησης για την κομποστοποίηση σε όλο τον κόσμο είναι πιθανώς σε αυτή τη μορφή.
Για παράδειγμα, το πρότυπο πιστοποίησης της Ευρωπαϊκής Ένωσης είναι EN13432, επομένως υπάρχει ένας οργανισμός πιστοποίησης στη Γερμανία, ένας στο Βέλγιο και ο οργανισμός πιστοποίησης είναι η AIB VINCOTTE και η DIN-CERTCO. Αυτοί οι δύο φορείς πιστοποίησης έχουν μια ορισμένη φήμη στον κόσμο. Εάν ασχολείστε με συναφείς κλάδους, μπορείτε να περάσετε τα πρότυπά του για να πιστοποιήσετε. Στην Κίνα, έχουμε επίσης το τυπικό GB/T20197-2006, αλλά δυστυχώς δεν έχουμε λογότυπο. Το αμερικανικό πρότυπο DSTMD640, ο οργανισμός πιστοποίησης BPI και το ιαπωνικό πρότυπο JIS K 6953. Τόσο στην Αυστραλία όσο και στη Νότια Κορέα, δεν αναφέρονται εδώ. Όλοι έχουν σχετικούς οργανισμούς για πιστοποίηση. Με άλλα λόγια, πραγματοποιήστε πειράματα σύμφωνα με τα σχετικά πρότυπα και υποβάλετε αίτηση για πιστοποίηση με την πειραματική αναφορά όταν το πείραμα φτάσει στο πρότυπο. Μόνο όταν περάσει η πιστοποίηση μπορεί να εκδοθεί το πιστοποιητικό.
Το τέλος πιστοποίησης είναι αρκετά υψηλό, 16.500 ευρώ, πάνω από 100.000 γιουάν. Οι γενικές μικρές εταιρείες είναι πολύ απρόθυμες να το κάνουν, και μία από τις πιο γνωστές στον κόσμο είναι στη Γερμανία, κάτι που είναι άβολο για τις μικρές εταιρείες. Ωστόσο, τα εργαστήρια δεν είναι φορείς πιστοποίησης. Υπάρχουν εργαστήρια στην Κίνα. Το Εθνικό μας Κέντρο Επιθεώρησης Πλαστικών Προϊόντων μπορεί να το κάνει, αλλά πολλοί άνθρωποι δεν θέλουν να πιστέψουν στα εργαστήρια στην Κίνα.
Για τη διεξαγωγή ενός πειράματος σε αυτό το είδος εργαστηρίου, υπάρχουν διάφορα βήματα: το πρώτο βήμα είναι να αναλυθεί η χημική σύνθεση του δείγματος που αποστέλλεται και να ανιχνευθεί ποιο υλικό είναι αναλύοντας το υπέρυθρο φάσμα. Για παράδειγμα, το υλικό που αποστέλλεται για δοκιμή λέγεται ότι είναι 100% πολυγαλακτικό οξύ, αλλά στην πραγματικότητα αναμειγνύεται με άλλα πράγματα, η χημική σύνθεση θα γίνει γνωστή μόλις γίνει η ανάλυση. Το κόστος αυτής της ανάλυσης δεν είναι υψηλό, πάνω από 700 ευρώ, περίπου πάνω από 6.000 γιουάν.
Αφού ολοκληρωθεί η ανάλυση της χημικής σύνθεσης, το δεύτερο βήμα είναι το πείραμα αποσύνθεσης, το οποίο είναι η διαδικασία του υλικού από μεγάλα κομμάτια σε μικρά θραύσματα. Αυτή η διαδικασία διαρκεί γενικά για τρεις μήνες και το υλικό πρέπει να αλλάξει από ένα μεγάλο κομμάτι 10cm×10cm σε ένα μικρό κομμάτι τουλάχιστον 3mm×3mm για να θεωρηθεί ότι περάσει τη δοκιμή αποσύνθεσης.
Μέσω του πειράματος αποσύνθεσης θα πραγματοποιηθεί το τρίτο βήμα του πειράματος βιοαποδόμησης. Πάρτε αυτά τα μικρά θραύσματα των 3 χιλιοστών μέσω της δράσης μικροοργανισμών και συλλέξτε διοξείδιο του άνθρακα για να αναλύσετε το ρυθμό βιοαποδόμησής του, δηλαδή τους δύο πίνακες που μοιραστήκαμε νωρίτερα, δοκιμάστε την αναλογία του υλικού προς την κυτταρίνη, πόσο ποσοστό βιοαποδόμησης μπορεί να επιτευχθεί σε πόσα ημέρες. Η διάρκεια αυτού του πειράματος είναι περίπου έξι μήνες.
Τέλος, ακόμη και αν η δοκιμή βιοαποικοδόμησης έχει ολοκληρωθεί και πληροί τις απαιτήσεις, το υλικό θεωρείται ότι είναι 100% αποικοδομήσιμο. Ακόμα δεν μπορεί'να εκδώσει πιστοποιητικά και πρέπει να περάσει δοκιμές περιβαλλοντικής τοξικότητας. Η πιο άμεση επίδραση της υποβάθμισης είναι στο έδαφος. Εάν η υποβάθμιση αφήνει επιβλαβείς ουσίες στο έδαφος, αυτή η υποβάθμιση δεν έχει νόημα. Ως εκ τούτου, διάφορα πρότυπα πιστοποίησης σε όλο τον κόσμο ορίζουν επίσης ότι το τέταρτο βήμα ονομάζεται δοκιμή περιβαλλοντικής τοξικότητας, η οποία είναι να επαληθεύσει εάν η βιοαποικοδόμηση είναι επιβλαβής για το περιβάλλον. Πραγματοποιήστε δοκιμές φύτευσης φυτών, όπως δύο εδάφη με και χωρίς λίπασμα, και επιλέξτε δέκα ομάδες για να φυτέψετε διαφορετικά μικρά πράσινα λαχανικά για να δείτε εάν επηρεάζεται η ανάπτυξη των φυτών. Μόνο όταν περάσει η δοκιμή περιβαλλοντικής τοξικότητας μπορεί να ληφθεί η πιστοποίηση. Τα γενικά αποικοδομήσιμα πλαστικά με φωτοοξείδωση και τα καταστροφικά βιοαποδομήσιμα πλαστικά δεν μπορούν να περάσουν τη δοκιμή, επομένως αυτό είναι πιο έγκυρο.
Επιπλέον, ορισμένα βιολογικά υλικά δεν μπορούν να ισχυριστούν ότι είναι βιολογικής βάσης, επειδή μπορούν επίσης να ανιχνευθούν υλικά με βιολογική βάση. Η δοκιμή περιεχομένου βιολογικής βάσης χρησιμοποιεί τη μέθοδο ημιζωής ισοτόπου-άνθρακα για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε βιομάζα. Η διάσπαση του άνθρακα 14 σε άνθρακα 12 είναι γενικά μια διάσπαση σε 5600 χρόνια. Εάν ένα υλικό περάσει τη δοκιμή, είναι όλος ο άνθρακας 12, το αποτέλεσμα είναι βασικά απολιθωμένος άνθρακας. Το πρότυπο δοκιμής για το βιοαπανθράκωμα είναι το ASTM D6866 στις Ηνωμένες Πολιτείες και υπάρχει επίσης ένα πρότυπο στην Κίνα. Για παράδειγμα, στη μέτρηση του πολυγαλακτικού οξέος, η αναφορά που συνήθως δοκιμάζετε είναι 94% ή 99% περιεχόμενο βιολογικής βάσης. Εφόσον το πραγματικό αποτέλεσμα της δοκιμής ανταποκρίνεται σε περισσότερο από το 80% των βιολογικών προϊόντων, είναι το υψηλότερο επίπεδο. Επομένως, το biobased διαθέτει επίσης έγκυρα πρότυπα και μεθόδους για επαλήθευση.
08
Q&A
Ερώτηση: Χωρίς συνθήκες κομποστοποίησης, τα απόβλητα προϊόντα πολυγαλακτικού οξέος (υπό τις φυσικές συνθήκες στο Jiangsu, στο Zhejiang και στη Σαγκάη) θα χρειαστούν 2-3 χρόνια για να αποσυντεθούν πλήρως σε CO2 και νερό. Σε τι υποβαθμίστηκε πριν; Ποια είναι τα ενδιάμεσα προϊόντα της ατελούς αποικοδόμησης; Γιατί να μην μολύνουμε το περιβάλλον;
Απάντηση: Ελλείψει κομποστοποίησης, το πολυγαλακτικό οξύ πρώτα θα γεράσει, θα αποσυντεθεί και θα γίνει θραύσματα όπως τα παραδοσιακά πλαστικά (με βάση το πετρέλαιο). Στη συνέχεια, το μακράς αλυσίδας πολυγαλακτικό οξύ υψηλού μοριακού βάρους γίνεται πολυγαλακτικό οξύ μικρής μοριακής βραχείας αλυσίδας και σταδιακά γίνεται μονομερές γαλακτικό οξύ. Το γαλακτικό οξύ είναι ένα είδος μικροβιακής τροφής, το οποίο μπορεί να αφομοιωθεί από μικροοργανισμούς στη φύση (μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό), επομένως το ενδιάμεσο προϊόν είναι θραύσματα πολυγαλακτικού οξέος-πολυγαλακτικό οξύ βραχείας αλυσίδας-μονομερές γαλακτικό οξύ. Δεν υπάρχει ρύπανση του περιβάλλοντος.
Ερώτηση: Είναι η παραγωγή της Κίνας's (πλαστικό πολυγαλακτικού οξέος) σήμερα σημαντική στον κόσμο; Μπορεί να αντικατασταθεί; Στην έκθεση μόλις τώρα, η παραγωγή των 2 εκατομμυρίων τόνων χρησιμοποιήθηκε για να αποδειχθεί ότι έχει μικρό αντίκτυπο στην επισιτιστική ασφάλεια, αλλά σε σύγκριση με την ποσότητα πλαστικού που πρόκειται να αντικατασταθεί, τα 2 εκατομμύρια τόνοι φαίνονται πολύ μακριά;
Απάντηση: Η παραγωγή πολυγαλακτικού οξέος της Κίνας' είναι πολύ μικρή τώρα. Πιθανώς, η συνολική παραγωγή της χώρας είναι μόνο 30.000 τόνοι. Είναι απολύτως αδύνατο να αντικατασταθούν (όλα) τα πλαστικά. Το πλαστικό είναι 500 εκατομμύρια τόνοι. Συγκριτικά, οι 2 εκατομμύρια τόνοι που μόλις αναφέρθηκαν είναι μικρός αριθμός. Φυσικά, δεν μπορούμε να αντικαταστήσουμε όλα τα πλαστικά στον κόσμο με ένα υλικό. Τα περισσότερα χρησιμοποιούμενα πλαστικά στον κόσμο' είναι το πολυαιθυλένιο και το πολυαιθυλένιο, με 90 εκατομμύρια τόνους. Επομένως, είναι αδύνατο να αντικατασταθούν όλα τα πλαστικά με υλικά πολυγαλακτικού οξέος. Μπορεί να αντικαταστήσει μόνο μέρος των πλαστικών με βάση το πετρέλαιο, κάτι που βοηθάει σε κάποιο βαθμό. Εάν θέλετε να αντικαταστήσετε το πλαστικό, ο μόνος τρόπος είναι να χρησιμοποιήσετε λιγότερα και να παράγετε λιγότερα, αντί να βρείτε υποκατάστατα.
Ερώτηση: Το στάδιο χημικού πολυμερισμού του πολυγαλακτικού οξέος χρειάζεται υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και καταλύτη; Τι καταλύτης;
Απάντηση: Πρώτα απ 'όλα, η διαδικασία πολυμερισμού πρέπει να είναι υψηλή θερμοκρασία, υψηλή πίεση και καταλύτης. Αλλά τι είδους καταλύτης; Η ερώτησή σας ξεφεύγει από το πεδίο εφαρμογής. Αυτό είναι εμπορικό μυστικό. Δεν μπορώ'δεν σας το πω ή δεν ξέρω Αλλά τουλάχιστον, αυτό είναι κάτι που μπορεί να αντέξει στη δοκιμασία. Διαφορετικά, δεν υπάρχει ώριμη τεχνική διαδρομή. Εάν αυτό το υλικό είναι κατασκευασμένο και η συσκευή έχει εγκατασταθεί, είναι απλώς ένα σωρό από παλιοσίδερο. Αυτός ο καταλύτης είναι ένας καταλύτης που μπορεί να αντέξει περιβαλλοντικές, ασφαλείς και νομικές δοκιμές. Νομίζω ότι αυτό είναι μια σημαντική προϋπόθεση, διαφορετικά καμία εταιρεία δεν θα διακινδύνευε να επενδύσει εκατοντάδες εκατομμύρια για να κάνει κάτι προβληματικό.
Ερώτηση: Το ενδιάμεσο προϊόν της ατελούς αποικοδόμησης του πολυγαλακτικού οξέος είναι το γαλακτικό οξύ. Τι παράγει η ατελής καύση;
Απάντηση: Φυσικά, ατελής καύση σημαίνει μονοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτό είναι το ίδιο με την καύση χαρτιού και ξύλου. Η ατελής καύση μπορεί να δημιουργήσει μονοξείδιο του άνθρακα.
Ερώτηση: Υπάρχουν πειραματικά δεδομένα σχετικά με το χρόνο και τις συνθήκες μερικής αποδόμησης του πολυγαλακτικού οξέος σε γαλακτικό οξύ; Αυτά τα δεδομένα είναι επίσης πολύ σημαντικά. Για την κομποστοποίηση, χρειάζεται μόνο να νοιάζεστε για τις συνθήκες και τον χρόνο αποικοδόμησης σε γαλακτικό οξύ, σωστά;
Απάντηση: Αυτή η ερώτηση είναι πολύ καλή. Η αποικοδόμηση του πολυγαλακτικού οξέος σε γαλακτικό οξύ στην πραγματικότητα δεν ονομάζεται αποικοδόμηση που ονομάζεται υδρόλυση. Υδρόλυση σημαίνει ότι η πολυμερής αλυσίδα του πολυγαλακτικού οξέος διασπάται σε μονομερή υπό την επίδραση της θερμοκρασίας και του νερού. Αυτή είναι στην πραγματικότητα μια διαδικασία αποσύνθεσης και υδρόλυσης. Αυτή η διαδικασία απαιτεί νερό και όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο το καλύτερο. Θα υποβαθμιστείτε από πολυγαλακτικό οξύ σε γαλακτικό οξύ. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο το καλύτερο και είναι καλύτερο να το βράσετε στους 100 βαθμούς πιο γρήγορα. Τότε, το περιβάλλον κομποστοποίησης είναι γενικά 58 μοίρες. Σε αυτό το πείραμα κομποστοποίησης, στην πραγματικότητα (κυρίως) είναι η διαδικασία αποσύνθεσης και υδρόλυσης, που είναι η διαδικασία κοπής της αλυσίδας του πολυμερούς, και η διαδικασία του πολυγαλακτικού οξέος σε μονομερές γαλακτικό οξύ.
Ερώτηση: Πώς ορίζετε το"αληθινή υποβάθμιση"; Ποια είναι η ουσιαστική διαφορά μεταξύ αληθούς και ψευδούς"υποβάθμισης";
Απάντηση: Τι γίνεται με την πραγματική υποβάθμιση; Νομίζω ότι αν θέλετε να το ορίσετε, δηλαδή, πρώτα απ 'όλα, πρέπει να αλλάξει από αυτό το μακρομόριο σε χαμηλό μόριο και από οργανική ουσία σε ανόργανη ουσία. Αυτό είναι πραγματική υποβάθμιση. Τότε η ψευδοαποικοδόμηση αλλάζει μόνο από ένα υψηλό πολυμερές σε ένα ολιγομερές. Μετά την αποικοδόμηση, η οργανική ύλη είναι ακόμα οργανική και το πολυμερές είναι ακόμα πολυμερές. Με άλλα λόγια, εάν μετατρέψετε τα τεχνητά συνθετικά σε φυσικές ουσίες, μπορούμε να πούμε ότι πρόκειται για πραγματική υποβάθμιση. Εάν αποδομείτε συνθετικές ουσίες και τα προϊόντα εξακολουθούν να είναι συνθετικές ουσίες, τότε δεν λέγεστε πραγματική αποδόμηση.
Ερώτηση: Τα δύο βήματα του πειράματος ανάλυσης πιστοποίησης υλικού και του πειράματος περιβαλλοντικού κινδύνου θα τερματιστούν (να γίνει η παραπάνω"αληθής και ψευδής υποβάθμιση" κρίση);
Απάντηση: Ναι, για τη βλάβη στο περιβάλλον, θα χρειαστώ μια δοκιμή περιβαλλοντικής τοξικότητας και θα το ελέγξω καλά. Είναι για την προσομοίωση της φύσης και πρέπει να χρησιμοποιήσετε χώμα. Απλώς φυτεύεις φυτά, σωστά; Στην πραγματικότητα, έχω επίσης αυτήν την έκθεση δοκιμής περιβαλλοντικής τοξικότητας εδώ, αλλά περιλαμβάνει περισσότερες επαγγελματικές γνώσεις. Εάν το χρειάζεστε, μπορώ να μοιραστώ ένα μέρος μαζί σας. Με λίγα λόγια είναι τα πιστοποιημένα εργαστήρια, θα σου πάρουν το χώμα και θα το ξανακάνουν σαν αγρότης.' Είναι καλό να καλλιεργούμε μικρό λάχανο και να φυτεύουμε λίγο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, παρατηρήστε καθημερινά τις επιπτώσεις στο περιβάλλον και στα φυτά.
Ερώτηση: Δάσκαλε Wu, γιατί η λέξη"διασπώμενο" χρησιμοποιείται στους ισχύοντες κινεζικούς νόμους και κανονισμούς; Σε τι διαφέρει αυτό από τα ευρωπαϊκά και τα αμερικανικά;
Απάντηση: GB/T 20197-2006 Ορισμός, ταξινόμηση, επισήμανση και απαιτήσεις απόδοσης αποδόμησης των αποικοδομήσιμων πλαστικών.
& quot;Διασπώμενο" είναι στην πραγματικότητα ένα κοινό όνομα, όχι επαγγελματικός όρος. Για αυτόν τον όρο, το εθνικό πρότυπο της Κίνας έχει στην πραγματικότητα κανονισμούς και υπάρχουν κανονισμοί στο GB/T2019-7. Ο όρος"διασπώμενο" δεν χρησιμοποιείται στην Ευρώπη και την Αμερική. Μόλις τώρα αναφέραμε ότι ο νόμος στην Καλιφόρνια ορίζει ότι δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον όρο"διασπώμενο", πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον όρο"κομποστοποιήσιμο". Στην Κίνα (" αποικοδομήσιμο") είναι στην πραγματικότητα ένα κοινό όνομα που καθιερώθηκε από όλους. Πολλά ουσιαστικά στην Κίνα έχουν κάποια κοινά ονόματα. Στην Κίνα, αυτός ο κανονισμός είναι πράγματι ένα μεγάλο πρόβλημα. Για να είμαι ειλικρινής, βλέπετε, εάν απλώς φτιάξετε ένα κουτί γεύματος σε πακέτο με λίγο αποικοδομήσιμο υλικό στο υλικό PP, μπορεί να ονομαστεί"διασπώμενο". Ο κύριος λόγος είναι ότι η Κίνα δεν διαθέτει αυτό το σύστημα πιστοποίησης και δεν υπάρχει σήμα πιστοποίησης. Έτσι, όλοι έχουν κάνει κατάχρηση αυτού του όρου, ή για να το πούμε άσχημα, ο όρος ("διασπώμενο") χρησιμοποιείται άσχημα. Γιατί λοιπόν οι φίλοι της ομάδας μας νιώθουν αηδία όταν ακούν"degradable". Για να είμαι ειλικρινής, είμαι πολύ αηδιασμένος, αλλά τι μπορείτε να κάνετε; Ο κλάδος μας είναι ανώριμος και η εποπτεία μας είναι ανώριμη. Τότε μπορείς να κάνεις μόνο το δικό σου σταδιακά, σωστά; Προωθούμε πραγματικά βιοαποδομήσιμα υλικά και κομποστοποιήσιμα υλικά. Επί του παρόντος, από την άποψη της αγοράς, (ως μια πραγματική εταιρεία βιοαποδομήσιμων κομποστοποιήσιμων υλικών) μπορεί να εξυπηρετήσει μόνο Ευρωπαίους και Αμερικανούς πελάτες, καθώς και τις ευρωπαϊκές και αμερικανικές αγορές (επειδή η αγορά είναι καλά ρυθμισμένη). Συμπεριλαμβανομένου του PLA μας, πάνω από το 80% πωλούνται (πωλούνται σε Ευρωπαίους και Αμερικανούς πελάτες). Απλώς κάνουμε κάποια ανθεκτικά αγαθά στην Κίνα.
Liwen: Στα αγγλικά,"degradable" και"κομποστοποιήσιμο" είναι δύο διαφορετικές έννοιες.
Wu: Βιοδιασπώμενο και κομποστοποιήσιμο.
Zhang Bo: Αυτές είναι δύο διαφορετικές έννοιες, αλλά η κομποστοποίηση εδώ στα κινέζικα μεταφράζεται σε"κομποστοποιήσιμο" με λίγο λιγότερο νόημα.
Ερώτηση: Το κόστος κατασκευής σάπιας φύλλα είναι ακόμα πολύ υψηλό, σωστά; Θα ήταν υπέροχο αν μπορούσε να γίνει μια υποβαθμισμένη αλυσίδα όπως το PET, ένα δοχείο μιας χρήσης και στη συνέχεια να γίνει από σάπια φύλλα. Απλά κομποστοποιήστε απευθείας.
Απάντηση: Κατά την κατασκευή του σάπια φύλλα, χρησιμοποιείται το βιοδιασπώμενο υλικό με βάση το πετρέλαιο PBAT. Το PLA δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σάπια φύλλα. Το κόστος της επικάλυψης που κατασκευάζεται από PBAT είναι τριπλάσιο από αυτό της συνηθισμένης επικάλυψης πολυαιθυλενίου. Επομένως, παρόλο που η Κίνα έχει 2 εκατομμύρια τόνους φιλμ σάπια φύλλα προς αντικατάσταση, αν και οι επικεντρωμένες συνεντεύξεις μας αποκάλυψαν ότι στα χωράφια βαμβακιού του Xinjiang Construction Corps, υπάρχουν 40 κιλά φιλμ μεμβράνης που απομένουν σε ένα κυβικό μέτρο γης. Δεν υπάρχει ακόμα καλή λύση υπό την πίεση κόστους.
Ερώτηση: Εφόσον το υλικό πολυγαλακτικού οξέος είναι ισχυρό και στιβαρό, γιατί το'δεν μπορούν να ανακυκλωθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν οι συσκευές που κατασκευάζονται με αυτό; Ή"επιστροφή στον φούρνο" να επαναπολυμεριστεί για την παραγωγή ανακυκλωμένων υλικών πολυγαλακτικού οξέος, αλλά να τα χρησιμοποιήσει σε μεγάλες ποσότητες σε συσκευές μιας χρήσης;
Απάντηση: Μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί, αλλά επειδή η ποσότητα είναι σχετικά μικρή και η διαδικασία ανακύκλωσης απαιτεί αφύγρανση και ξήρανση ή επέκταση αλυσίδας, το κόστος είναι σχετικά υψηλό
Ερώτηση: Ποια είναι η σημερινή κατάσταση της αγοράς βιοαποδομήσιμων της χώρας μας και πώς γίνεται η εποπτεία; Είναι σοβαρό το πλαστό στην αγορά;
Απάντηση: Επί του παρόντος, η επαρχία Jilin, η επαρχία Hainan και η επαρχία Jiangsu της Κίνας προωθούν την αγορά βιοαποδομήσιμων υλικών. Η Χαϊνάν μόλις ψήφισε νομοθεσία τις τελευταίες ημέρες. Τα προϊόντα που προωθούνται μέσω της τοπικής νομοθεσίας είναι δύσκολο να παραποιηθούν λόγω αυστηρής επιτήρησης, αλλά λόγω του υψηλού κόστους, η δοσολογία δεν επαρκεί. Μεγάλο, και δεν υπάρχουν ακόμη ειδικές προδιαγραφές για τη διαδικασία μετά την απόρριψη. Η επαρχία Jilin άρχισε να απαγορεύει πλήρως τη χρήση μη αποικοδομήσιμων πλαστικών προϊόντων μιας χρήσης την 1η Ιανουαρίου 2015. Η χωρητικότητα στην αγορά των τοπικών πλαστικών προϊόντων μιας χρήσης είναι 20.000 τόνοι, αλλά μετά από ένα χρόνο απαγόρευσης πλαστικών, η χρήση βιοαποδομήσιμων προϊόντων μιας χρήσης είναι μόνο 4.000 Τόνος.
Liwen: Χωρίς πιστοποίηση, χωρίς επίβλεψη, χωρίς χώρο διαλογής και κομποστοποίησης απορριμμάτων, τα αποικοδομήσιμα υλικά μας μπορεί να είναι τεράστιο χάος.
Liman: Το ερώτημα είναι ποιο διοικητικό τμήμα πρέπει να είναι υπεύθυνο ή τρίτος φορέας.
Wu: Στην πραγματικότητα, είμαστε πολύ ξεκάθαροι σχετικά με αυτήν την ερώτηση. Γιατί δεν υπάρχει επίβλεψη τώρα, γιατί τώρα στον Σύνδεσμο Βιοπλαστικών Βιομηχανιών της Κίνας, 450 και 60 από τις 500 εταιρείες μέλη είναι κατασκευασμένες από ημιδιασπώμενα υλικά. Οπότε όλος ο σύλλογος αποτελείται από μια ομάδα λάθος ανθρώπων. Είπατε, πώς να προωθήσετε αυτό το πρότυπο; Αυτή η ένωση βιομηχανίας, οι ίδιοι ένιωσαν ότι το όνομα δεν ήταν σωστό και τα λόγια τους δεν ήταν σωστά. Αρχικά, ήθελαν να εισαγάγουν ένα πλήρως αποικοδομήσιμο, σήμα πιστοποίησης όπως η Ευρωπαϊκή Ένωση. Αλλά αν το λανσάρετε, το 80% των εταιρειών δεν πληρούν αυτό το πρότυπο και το 80% των εταιρειών αυτής της ένωσης κλάδου δεν πληρούν αυτό το πρότυπο. Εάν το λανσάρετε για να νικήσετε τον εαυτό σας, δεν τολμούν να το κάνουν, επειδή αυτά τα τέλη ένωσης κλάδου πληρώνονται όλα από αυτές τις εταιρείες. . Επομένως, η τρέχουσα αποτυχία ρύθμισης των βιοπλαστικών στην Κίνα οφείλεται στην πραγματικότητα στο γεγονός ότι η παραγωγική ικανότητα της πραγματικής βιοδιασπώμενης βιομηχανίας είναι ανεπαρκής, όχι πολύ. Εάν υπάρχουν περισσότερα, η εποπτεία του κλάδου μπορεί φυσικά να αυξηθεί.
