История открытия и польза биоразлагаемых полимеров

История открытия и польза биоразлагаемых полимеров

В последние десятилетия всевозможные полимерные отходы наносят немалый ущерб экосистеме Земли. Одни только пластиковые бутылки, которые могут разлагаться 200-400 лет, разбросанные на пустырях, свалках, в лесопосадках и местах массового отдыха, плавающие в водоемах, значительно отравляют продуктами распада окружающую среду.

К счастью, во всё более широкое употребление входят биоразлагаемые полимеры, так как в последнее время себестоимость их производства снижается, а эксплуатационные свойства улучшаются. Из таких пластиков, как и из традиционных, делают различную упаковку для продуктов питания, одноразовую посуду, мешки для мусора и для компостирования продовольственных отходов, сельскохозяйственную пленку, пакеты «майка» и других типов.


Польза «зеленых полимеров»

Такие пластики полностью распадаются в природной среде за срок до шести месяцев под воздействием воздуха, воды, тепла, солнечного света, микроорганизмов и насекомых на углекислый газ, метан, воду, органическую массу и различные нетоксичные вещества. Таким образом они не причиняют вреда экосистеме. Сделанные из биоразлагаемых полимеров одноразовые бутылки, стаканчики, тарелки, скатерти, салфетки, пищевые контейнеры, упаковка и поддоны для продуктов не могут быть опасными для здоровья человека, так как не содержат вредоносных компонентов. Этим материалам присуща биологическая совместимость с организмом человека, благодаря чему они используются в здравоохранении (в хирургии и фармакологии, для производства одноразовых медицинских принадлежностей).

Полезны биоразлагаемые пластики также тем, что могут изготавливаться не только из ископаемого сырья, запасы которого ограничены, но и из возобновляемых материалов (например, из полимолочной кислоты, капролактона, модифицированного крахмала, целлюлозы, хитина, хитозана и других углеводов).

Как появились биопластики

«Зеленые полимеры» научились делать еще в 1960-е годы, изготавливая из кукурузы, картофельного крахмала, пшеницы, сахарного тростника и другого растительного сырья. Однако стоили они весьма дорого, да и качество их оставляло желать лучшего. Первые биоразлагаемые полимеры, представляющие собой сочетание крахмала с различными синтетическими пластиками, были представлены в 80-е годы прошлого столетия в США, Италии и Германии на рынке упаковочных материалов. Благодаря наличию в составе природного компонента они получили способность самоутилизироваться, сохраняя при этом эксплуатационные свойства, присущие синтетическим пластикам. Разработке этих материалов способствовал нефтяной кризис 1970-х годов, резко увеличивший стоимость традиционного сырья для производства полимеров.

До начала XXI века биопластики не получили широкого применения, так как их производство было весьма затратным. Но новые технологии позволили снизить их себестоимость. К тому же стремительный рост цен на нефть и очевидное предстоящее сокращение ее запасов заставили изготовителей полимеров использовать возобновляемое сырье. Этому способствовала и ответственная экологическая политика властей в развитых странах. На рынке биоразлагаемых полимеров сегодня лидируют США, государства ЕС, Китай, Япония и Южная Корея. С 2010 года по 2015-й мировое производство таких материалов выросло более чем в три раза.

В 2017 г. российские ученые из Университета экономики имени Плеханова и Института биохимической физики РАН объявили об успешной разработке высококачественного биоразлагаемого полиэтилена, полученного путем соединения сельскохозяйственных отходов с обычными полимерами.

Возврат к списку