นิเวศวิทยาและลัทธิแห่งอนาคต: การทบทวนบรรจุภัณฑ์ หน้าต่างพลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม - ตำนานหรือความจริง? ผลิตจากพลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
กระแสใหม่ในการเป็นผู้ประกอบการยุคใหม่ในปัจจุบันได้กลายเป็นกิจกรรมทางสังคมและสิ่งแวดล้อม ซึ่งธุรกิจจะแก้ไขปัญหาสำคัญเกี่ยวกับการปรับปรุงและพัฒนาเมือง ค้นหาแนวทางแก้ไขทางเลือกในด้านพลังงานและการใช้ทรัพยากร ต่อไปนี้เป็นโครงการที่น่าสนใจทั้งในประเทศและต่างประเทศที่ช่วยให้เรามองธุรกิจจากมุมมองที่แตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง
Micromidas - พลาสติกเพื่อสิ่งแวดล้อมที่ย่อยสลายได้
ปัจจุบันมีเพียงประมาณ 10% ของพลาสติกเท่านั้นที่ถูกรีไซเคิลในโลก ผู้ที่มีสติมากที่สุดพยายามคัดแยกและใช้ผลิตภัณฑ์พลาสติกให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ผู้ประกอบการที่มีความชำนาญกำลังค้นหาโซลูชันที่เป็นนวัตกรรมมากขึ้นMicromidas เป็นบริษัทในแคลิฟอร์เนียที่คิดค้นทางเลือกนอกเหนือจากพลาสติกทั่วไป โดยพลาสติกของพวกเขาทำจากวัสดุราคาไม่แพงและรีไซเคิลได้ (กระดาษใช้แล้ว เศษเหลือทางการเกษตร และไม้) และดังนั้นจึงสลายตัวเร็วกว่าปกติมาก John Bissell ผู้ร่วมก่อตั้ง Micromidas ได้รับการเสนอชื่อให้อยู่ในรายชื่อ 30 Under 30 ของ Forbes เมื่อปีที่แล้วในฐานะผู้ประกอบการที่มีความสามารถที่ฉลาดที่สุดในโลก
นอกจากนี้ ไมโครมิดาสยังได้คิดค้นสูตรการใช้แบคทีเรียเพื่อเปลี่ยนของเสียจากสิ่งปฏิกูลให้เป็นพลาสติกเต็มตัวซึ่งจะสลายตัวอย่างสมบูรณ์ตลอดทั้งปี ดังนั้น Micromidas จึงแก้ปัญหา 2 ประการได้ทันที:
1. ป้องกันมลพิษของโลก
2. ช่วยทำความสะอาดน้ำเสียโดยเปลี่ยนของเสียของมนุษย์ให้เป็นวัสดุที่มีประโยชน์สำหรับมนุษยชาติ
นอกจากนี้เทคโนโลยีที่พวกเขาใช้ยังมีราคาถูกกว่ามาก: จำเป็นต้องสูบน้ำมันที่ใช้ผลิตพลาสติกธรรมดาและนี่เป็นกระบวนการที่ค่อนข้างแพงในแง่การเงินและทรัพยากร ในขณะเดียวกัน น้ำเสียก็เป็นวัสดุที่เข้าถึงได้ง่ายกว่า
มอสโก 10 พฤศจิกายน – RIA Novosti- วาเลรี สปิริโดนอฟ ผู้สมัครคนแรกสำหรับการปลูกถ่ายศีรษะ พูดถึงวิธีที่ผืนดินและมหาสมุทรของโลก "รก" ด้วยขยะพลาสติกอย่างรวดเร็ว ผลกระทบต่อการทำงานของระบบนิเวศอย่างไร และจะจัดการอย่างไร
ยุคของพลาสติก
บ่อยครั้งที่ผลประโยชน์สมัยใหม่ของอารยธรรมไม่เพียงสร้างความสะดวกสบายให้กับผู้คนเท่านั้น แต่ยังสร้างความเสียหายต่อธรรมชาติที่แก้ไขไม่ได้อีกด้วย ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา โลกได้ผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกมากกว่าศตวรรษที่ผ่านมา
เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร ถุง บรรจุภัณฑ์ ขวด และภาชนะต่างๆ แบบใช้แล้วทิ้งเป็นขยะพลาสติกประเภทที่พบบ่อยที่สุดที่เรา "ผลิต" ทุกวัน ในที่สุดปริมาณเพียงห้าเปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่จะถูกรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ซ้ำในชีวิตประจำวัน
พลาสติกก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อมตั้งแต่การผลิตจนถึงการกำจัด โรงงานที่ผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศได้มากถึง 400 ล้านตันต่อปี และขณะนี้สัตว์ประมาณ 800 สายพันธุ์มีความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์เนื่องจากการกินและการเป็นพิษจากพลาสติก
ถุงแบบใช้แล้วทิ้งอุดตันระบบท่อน้ำทิ้งในเมืองและก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อน้ำท่วม ขยะพลาสติกเกลื่อนกลาดตามชายฝั่งและพื้นที่พักผ่อนหย่อนใจริมชายฝั่ง ส่งผลให้อุตสาหกรรมการท่องเที่ยวต้องพิการ
ดิน
นักวิทยาศาสตร์: นกทะเล 90% เต็มไปด้วยพลาสติกนักสมุทรศาสตร์ได้ทำการศึกษาขนาดใหญ่เกี่ยวกับอาหารของนกทะเล ซึ่งแสดงให้เห็นโดยไม่คาดคิดว่ากระเพาะของนกทะเล 90% มีอนุภาคพลาสติก ซึ่งบ่งชี้ถึงระดับมลพิษจากพลาสติกในทะเลที่รุนแรงกว่าที่เคยคิดไว้เป็นที่รู้กันว่าพลาสติกใช้เวลาประมาณสองร้อยปีในการย่อยสลาย เมื่ออยู่ในพื้นดิน พลาสติกจะแตกตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็ก และเริ่มปล่อยสารเคมีที่เติมเข้าไประหว่างการผลิตออกสู่สิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจเป็นคลอรีน สารเคมีต่างๆ เช่น สารหน่วงไฟที่เป็นพิษหรือเป็นสารก่อมะเร็ง
ไมโครบีดของพลาสติกและสารเคมีซึมผ่านน้ำใต้ดินผ่านแหล่งน้ำใกล้เคียง ซึ่งมักทำให้สัตว์เสียชีวิตจำนวนมาก
มหาสมุทร
ตามที่นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมของสหประชาชาติระบุว่า ขยะพลาสติกประมาณ 13 ล้านตันลงสู่มหาสมุทรทุกปี
ความพยายามที่จะหยุดยั้งแนวโน้มภัยพิบัติเกิดขึ้นตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 20 ถึงกระนั้น นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมก็ยังส่งเสียงเตือนเกี่ยวกับ “แผ่นขยะใหญ่” ที่กำลังเติบโต ซึ่งปัจจุบันตามการประมาณการต่างๆ ครอบคลุมพื้นที่ถึงร้อยละ 1 ของมหาสมุทรแปซิฟิก
จากข้อมูลของ British Ellen MacArthur Foundation ภายในปี 2568 ปลาทุกสามกิโลกรัมในมหาสมุทรโลกจะมีขยะหนึ่งกิโลกรัม และภายในปี 2593 มวลของเสียจะสูงกว่าน้ำหนักรวมของปลาทั้งหมดบนโลก
พลาสติกคิดเป็นร้อยละ 80 ของขยะทั้งหมดในมหาสมุทรโลก เมื่อถูกแสงแดดจะแตกตัวเป็นอนุภาคขนาดเล็ก ไมโครแกรนูลของพลาสติกจะสะสมสารพิษที่ตกค้างอยู่บนพื้นผิว
ถุงพลาสติกที่ไม่ได้ย่อยสลายจะเข้าไปอยู่ในท้องของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลและนก นักสิ่งแวดล้อมประเมินว่านก ปลาวาฬ แมวน้ำ และเต่าหลายหมื่นตัวตายจากเหตุการณ์นี้ทุกปี สัตว์ตายจากการหายใจไม่ออกหรือมีของเสียที่ย่อยไม่ได้สะสมอยู่ในท้องและรบกวนการทำงาน
ผลลัพธ์ก็คือ ขยะแบบเดิมที่เราทิ้งไปมักจะกลับไปอยู่บนโต๊ะอาหารเย็นพร้อมกับอาหารหรือน้ำของเรา
เกลือไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป
การวิจัยล่าสุดโดยนักวิทยาศาสตร์ยืนยันว่าความกลัวเหล่านี้มีรากฐานมาอย่างดี ตัวอย่างเช่น ศาสตราจารย์เชอร์รี่ เมสัน แห่งมหาวิทยาลัยนิวยอร์ก ให้เหตุผลว่าพลาสติกมีอยู่ทั่วไปทุกหนทุกแห่ง: “ในอากาศ ในน้ำ ในอาหารทะเล ในเบียร์ที่เราดื่ม ในเกลือที่เราใช้”
ในงานของเขา นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบเกลือ 12 ชนิดจากร้านขายของชำทั่วโลก พบอนุภาคพลาสติกบ่งบอกว่าผู้คนบริโภคเป็นอาหารอยู่ตลอดเวลา การคำนวณพบว่าชาวอเมริกันกินอนุภาคพลาสติกมากกว่า 660 ชิ้นต่อปี โดยปริมาณเกลือที่แนะนำโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 2.3 กรัมต่อวัน ผลกระทบของการบริโภคพลาสติกที่มีต่อสุขภาพของมนุษย์ยังไม่ได้รับการศึกษาอย่างดี แต่ก็ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันจะมีผลกระทบเชิงลบเช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตใดๆ
นักนิเวศวิทยาชาวสเปนยังพบไมโครพลาสติกในตัวอย่างเกลือแกงจำนวน 20 ตัวอย่าง ส่วนใหญ่มักพบโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต ซึ่งเป็นโพลีเมอร์ที่ใช้ในการผลิตขวดพลาสติก ทีมนักวิทยาศาสตร์นานาชาติอีกทีมหนึ่งพบพลาสติกประเภทอื่นในเกลือ เช่น โพลีเอทิลีนและโพลีโพรพีลีน
แหล่งที่มาของมลพิษ
ปัจจุบัน นักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมเชื่อว่าจีนเป็นผู้นำด้านมลพิษในมหาสมุทร ตามมาด้วยประเทศอื่นๆ ในเอเชีย ได้แก่ อินโดนีเซีย ฟิลิปปินส์ ไทย และเวียดนาม ผู้อยู่อาศัยตามชายฝั่งทะเลในประเทศเหล่านี้ไม่สนใจความสะอาดเสมอไป และขยะทั้งหมดที่นี่มักจะจบลงที่มหาสมุทร
จำนวนผลิตภัณฑ์พลาสติกที่ถูกทิ้งทุกวันในสหรัฐอเมริกา สหภาพยุโรป นอร์เวย์ และจีน สูงถึง 37,000 ตันในรัสเซีย - ไม่เกิน 10,000 ตัน เทคโนโลยีการรีไซเคิลพลาสติกที่มีอยู่สามารถแก้ไขปัญหาสิ่งแวดล้อมได้เพียงบางส่วนเท่านั้น
กฎระเบียบทางกฎหมาย
มีการเสนอข้อเสนอสำหรับแผนปฏิบัติการระดับนานาชาติเพื่อแก้ไขปัญหาขยะพลาสติก
ผู้เชี่ยวชาญจากโครงการสิ่งแวดล้อมแห่งสหประชาชาติ (UNEP) ยอมรับว่าปัญหาเลวร้ายลงเนื่องจากการไม่ดำเนินการเป็นเวลานาน โครงการรณรงค์ระดับโลกเพื่อต่อต้านขยะในทะเลเปิดตัวภายใต้การอุปถัมภ์ของ UNEP
ตัวอย่างที่เป็นตัวอย่างคือเมือง Capannori ของอิตาลีซึ่งมีประชากร 46,700 คน กลยุทธ์การลดขยะเป็นศูนย์ถูกนำมาใช้ที่นี่ในปี พ.ศ. 2550 กว่าสิบปี ปริมาณขยะลดลง 40 เปอร์เซ็นต์ อย่างไรก็ตาม มีขยะเพียงร้อยละ 18 เท่านั้นที่ลงเอยด้วยการฝังกลบ
เป็นที่น่าสังเกตว่ากลยุทธ์ดังกล่าวจำเป็นต้องมีการลงทุนและควรมีกลไกในการหาเงินเพื่อต่อสู้กับขยะ หรือมีหลักการ "ผู้ก่อมลพิษเป็นผู้จ่าย" สำหรับอุตสาหกรรมที่มีรายได้ต่อปี 750 พันล้านเหรียญสหรัฐ อาจมีประสิทธิภาพค่อนข้างมาก
กว่า 40 ประเทศได้กำหนดข้อจำกัดทางกฎหมายและการห้ามการใช้ถุงพลาสติกในดินแดนของตน
© AP Photo/เอริค ริสเบิร์ก
© AP Photo/เอริค ริสเบิร์ก
ยังไม่มีกฎหมายดังกล่าวในรัสเซีย ตามการประมาณการปัจจุบันของนักนิเวศวิทยาและนักเศรษฐศาสตร์ องค์กรอุตสาหกรรมของรัสเซียผลิตถุงพลาสติกประมาณ 26.5 พันล้านใบ หากรวบรวมทั้งหมดได้ ก็จะสามารถครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่กว่ามอสโกถึงสามเท่าได้
ในเรื่องนี้ กรีนพีซ รัสเซียได้เปิดตัวแคมเปญ “แพ็คเกจ?—ขอบคุณ ไม่!” แคมเปญนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสนับสนุนให้เครือซูเปอร์มาร์เก็ตรายใหญ่เลิกใช้ถุงพลาสติก ทุกคนสามารถสนับสนุนโครงการนี้ได้โดยส่งจดหมายอุทธรณ์ไปยังผู้ค้าปลีกบนเว็บไซต์ขององค์กร
วัฒนธรรมการบริโภคส่วนบุคคล
ทุกๆ วัน เรามีทางเลือก: ซื้อน้ำแร่ในขวดแก้วหรือขวดพลาสติก นำจานกระดาษหรือจานพลาสติกแบบใช้แล้วทิ้งไปปิกนิก ใช้ถุงช้อปปิ้งหรือถุงช้อปปิ้งแบบใช้ซ้ำได้ ความกังวลเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมหรือความสะดวกสบายส่วนบุคคล? ทางเลือกจะกำหนดระดับการรับรู้ตนเองของบุคคล
แน่นอนว่าวัฒนธรรมดังกล่าวได้รับการปลูกฝังในสังคมตลอดหลายปีที่ผ่านมา ยิ่งเราแต่ละคนเริ่มใช้พลาสติกในชีวิตประจำวันน้อยลง ผู้ผลิตก็จะลดปริมาณการผลิตได้เร็วขึ้น อย่าเลือกพลาสติกแบบ "ใช้แล้วทิ้ง" เพียงเพราะราคาต่ำ สินค้าพลาสติกจำนวนมากมักจะถูกแทนที่ด้วยผลิตภัณฑ์ที่ใช้ซ้ำได้ซึ่งทำจากวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากกว่า
ตัวอย่างเช่น การคำนวณโดยนักวิเคราะห์ชาวอังกฤษแสดงให้เห็นว่าการนำบรรจุภัณฑ์พลาสติกกลับมาใช้ใหม่จะช่วยประหยัดเงินได้มากถึง 120 พันล้านดอลลาร์ต่อปี สำหรับฉันแล้ว ดูเหมือนว่าการลดการผลิตพลาสติกจะสามารถเพิ่มความต้องการสินค้าที่นำกลับมาใช้ใหม่ได้ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นจากวัตถุดิบอื่นๆ และทำให้ราคาถูกลงโดยการเพิ่มการผลิตจำนวนมาก
มีแนวโน้มว่าในอีกไม่กี่ปีเราจะสามารถพลิกสถานการณ์และหยุดหรืออย่างน้อยก็ชะลอภัยพิบัติด้านสิ่งแวดล้อมได้
ยังมีมุมมองที่ล้ำสมัยอื่นๆ เกี่ยวกับปัญหามลพิษ ตามที่นักวิทยาศาสตร์บางคนกล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้เกิดขึ้นบนโลกของเราแล้ว เรากำลังถูกคุกคามจากการขาดแคลนน้ำดื่ม ภาวะโลกร้อน และสิ่งอื่น ๆ ที่จะทำให้โลกไม่เหมาะสมสำหรับชีวิตมนุษย์
บางคนเสนอว่าจะไม่มองหาวิธีใหม่ในการกอบกู้โลก แต่มุ่งเน้นไปที่การค้นหาดาวเคราะห์ดวงใหม่ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการย้ายถิ่นฐานของมนุษยชาติ แม้จะมองข้ามคำถามเกี่ยวกับจริยธรรมและศีลธรรมไปแล้ว สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าเส้นทางดังกล่าวไม่สมเหตุสมผลจากมุมมองเชิงกลยุทธ์ การจัด “บ้านสวยและมีอุปกรณ์ครบครัน” ของคุณโดยการทำความสะอาดให้เป็นระเบียบนั้นง่ายกว่าการสร้างและอยู่อาศัยใหม่
ความสนใจในวัสดุใหม่ๆ ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมซึ่งมีเพิ่มมากขึ้นในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา คาดว่าจะมีผลกระทบในด้านพลาสติกและเรซินสังเคราะห์ด้วย แนวคิดในการสร้างวัสดุจากวัสดุธรรมชาติที่มีต้นกำเนิดทางชีวภาพได้ครอบงำจิตใจของนักประดิษฐ์ในสาขานี้อย่างมั่นคง
บรรจุภัณฑ์สำหรับศตวรรษที่ 21
ควรชี้แจงว่าคำว่า "พลาสติกชีวภาพ" ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายไม่ใช่คำจำกัดความเฉพาะของสารกลุ่มใดกลุ่มหนึ่งและสามารถหมายถึงโพลีเมอร์ที่มีต้นกำเนิดต่างๆ ได้
ดังนั้น จึงควรแยกความแตกต่างระหว่างพลาสติกชีวภาพและพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ หากวิธีแรกเกี่ยวข้องกับการได้รับโมโนเมอร์จากวัตถุดิบธรรมชาติ จากนั้นจึงนำโมโนเมอร์ไปรวมเป็นพลาสติกทั่วไป (PE, PA, PET เป็นต้น) ประการที่สอง ประเด็นสำคัญคือความเป็นไปได้ที่พลาสติกจะสลายตัวอย่างรวดเร็วในธรรมชาติ สิ่งแวดล้อมภายในระยะเวลาอันสั้น
ตัวอย่าง: เอทิลแอลกอฮอล์ได้มาจากวัตถุดิบทางชีวภาพที่ใช้ผลิตเอทิลีน การเกิดพอลิเมอไรเซชันของเอทิลีนทำให้เกิดโพลีเอทิลีน (PE) PE ดังกล่าวสามารถจัดเป็นสารชีวภาพได้ (เนื่องจากผลิตจากวัตถุดิบธรรมชาติ) แต่ผลิตภัณฑ์ไม่สามารถแยกแยะความแตกต่างจาก PE ที่ได้จากวัตถุดิบปิโตรเลียมได้
ในเวลาเดียวกัน โพลีบิวทิลซัคซิเนต (PBS) ซึ่งเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพนั้นสามารถหาได้จาก n-บิวเทน ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ของเศษส่วน C 4
จากข้อมูลของ European Bioplastics Institute (รูปที่ 1) กำลังการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลกอยู่ที่ 4.16 ล้านตัน ซึ่งน้อยกว่า 1% ของตลาดพลาสติกทั่วไป กำลังการผลิตเพียง 12% เท่านั้นที่เป็นกำลังการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยตรง
ข้าว. 1. กำลังการผลิตพลาสติกชีวภาพทั่วโลก
ในโครงสร้างการใช้พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (รูปที่ 2) บรรจุภัณฑ์มีสัดส่วนมากถึง 75% ในโลก ภาคการบริโภคอื่นๆ ได้แก่ การจัดเลี้ยงและอาหารฟาสต์ฟู้ด - มากถึง 9%, เส้นใยและด้าย - 4%, ยา - 4% และเคมีเกษตร - 2%
ข้าว. 3. รูปแบบการบริโภคพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
ความสำคัญอย่างยิ่งของบรรจุภัณฑ์ในภาคนี้สามารถอธิบายได้ด้วยแนวคิดของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: เพื่อลดภาระต่อระบบนิเวศจากวัสดุบรรจุภัณฑ์ที่ใช้แล้วซึ่งถือเป็นส่วนสำคัญของมวลขยะในครัวเรือน
แตกต่างจากพลาสติกส่วนใหญ่ โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพสามารถถูกทำลายลงได้ในสภาวะแวดล้อมโดยจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรียหรือเชื้อรา โดยทั่วไปโพลีเมอร์จะถือว่าสามารถย่อยสลายทางชีวภาพได้หากมวลทั้งหมดสลายตัวในดินหรือน้ำภายในระยะเวลาหกเดือน ในหลายกรณี ผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวได้แก่คาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ
โพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้รับการพัฒนาเมื่อหลายสิบปีก่อน แต่การใช้งานเชิงพาณิชย์เต็มรูปแบบยังพัฒนาได้ช้า เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะมีราคาแพงกว่าและมีคุณสมบัติทางกายภาพที่ทนทานน้อยกว่าพลาสติกแบบเดิม นอกจากนี้ ยังมีแรงจูงใจไม่เพียงพอสำหรับผู้ผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกที่จะรวมวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพในผลิตภัณฑ์ของตน
ดังนั้นโพลีเมอร์ชีวภาพที่ทำจากสารละลาย้เหนียวซึ่งเป็นที่รู้จักกันดีในหมู่ผู้บริโภคชาวโซเวียตได้ตอบสนองแนวคิดของวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งสลายตัวอย่างรวดเร็วในธรรมชาติอย่างสมบูรณ์ แต่ถูกแทนที่ด้วยฟิล์ม BOPP และฟิล์มที่ทำจาก PE และ lavsan อย่างรวดเร็วเนื่องจากมีกลไกที่ดีกว่า ลักษณะและความทนทานต่อสารเคมี บัดนี้พวกเขาจะถูกแทนที่ด้วยโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพรุ่นใหม่
ปัจจัยสองประการที่มีอิทธิพลสำคัญต่อการพัฒนาพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ:
- ข้อจำกัดทางกฎหมายเกี่ยวกับการใช้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติก "ทั่วไป" ในหลายประเทศด้วยเหตุผลหลายประการ
- การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อลดต้นทุนการผลิตและปรับปรุงคุณสมบัติทางกล
ตลาด
การบริโภคพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั่วโลกมีการเติบโตอย่างรวดเร็ว (รูปที่ 3) การเติบโตเฉลี่ยต่อปีคือ 27% ระหว่างปี 2555 ถึง 2559 การบริโภคเพิ่มขึ้น 2.7 เท่า อัตราการเติบโตของการบริโภคเกินอัตราที่ผู้เชี่ยวชาญจำนวนหนึ่งคาดการณ์ไว้ก่อนหน้านี้
ข้าว. 3. ปริมาณการใช้พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั่วโลก พันตัน
ภาชนะ ฟิล์ม และโฟมที่ทำจากโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพใช้ในการบรรจุเนื้อสัตว์ ผลิตภัณฑ์นม ขนมอบ ฯลฯ การใช้งานทั่วไปอื่นๆ ได้แก่ ขวดและถ้วยแบบใช้แล้วทิ้งสำหรับใส่น้ำ นม น้ำผลไม้และเครื่องดื่มอื่นๆ จาน ชาม และถาด ตลาดอีกแห่งสำหรับวัสดุดังกล่าวคือการผลิตถุงสำหรับรวบรวมและหมักเศษอาหาร รวมถึงถุงสำหรับซุปเปอร์มาร์เก็ต การใช้งานที่เกิดขึ้นใหม่สำหรับโพลีเมอร์เหล่านี้คือตลาดฟิล์มทางการเกษตร
ในโครงสร้างของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ (รูปที่ 4) ตำแหน่งที่ใหญ่ที่สุด (มากถึง 43%) ถูกครอบครองโดยกรดโพลิแลกติก (PLA) ซึ่งเป็นพลาสติกชีวภาพที่พบได้ทั่วไปและแพร่หลายมากที่สุด โดยมีคุณสมบัติคล้ายคลึงกับพลาสติก ABS โพลีเอทิลีน และโพลีสไตรีน พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั่วไปอีกชนิดหนึ่งในชุดนี้คือโพลีบิวทิลซัคซิเนต (PBS) ซึ่งเป็นอะนาล็อกของโพลีโพรพีลีน, โพลีบิวทิเรตอะดิพีนเทเรฟทาเลต (PBAT) - 18%, โพลีไฮดรอกซีบิวทีเรต (PHB), โพลีไฮดรอกซีอัลโคเนตอื่น ๆ - 11%
ข้าว. 4. โครงสร้างและอัตราส่วนของพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
บริษัทที่ใหญ่ที่สุดที่ผลิตพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพอยู่ในสหรัฐอเมริกา: NatureWorks ในยุโรป - BASF, Novamont ในญี่ปุ่น Mitsubishi Chemicals
โดยส่วนใหญ่ การพัฒนาพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพได้รับการอำนวยความสะดวกโดยข้อจำกัดทางกฎหมายเกี่ยวกับการใช้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกทั่วไปในหลายประเทศ (ดูตาราง)
โต๊ะ. ข้อจำกัดทางกฎหมายเกี่ยวกับการใช้บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติกทั่วไป
มีความเป็นไปได้ขั้นพื้นฐานในการได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงจากวัตถุดิบธรรมชาติ ดังนั้นจากเศษไม้ซึ่งมีราคาไม่เกิน 40 เหรียญสหรัฐฯ ต่อ 1 ตัน จึงเป็นไปได้ที่จะได้รับผลิตภัณฑ์จำนวนหนึ่ง ซึ่งนอกเหนือจากไซโลสและลิกนินแล้ว ยังมีกลูโคสซึ่งเป็นวัตถุดิบสำหรับการผลิตที่สูงขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณค่า ซึ่งในทางกลับกัน ได้แก่ เอทิลแอลกอฮอล์, โพลีไฮดรอกโซบิวทีเรต (PHB), โพลีไฮดรอกซีลโคเนต (PHA) ผลิตภัณฑ์จากการหมักกรดแลกติกของกลูโคสคือกรดแลกติก (การใช้กรดแลกติกหลักในโลกคืออุตสาหกรรมอาหาร: สารกันบูดและวัตถุเจือปนอาหาร E270 ในปี 2559 ราคาเฉลี่ยในรัสเซียอยู่ที่ 1,851 ดอลลาร์ต่อตัน) เมื่อเกิดปฏิกิริยาโพลีเมอร์สำหรับ ตัวอย่างเช่น การใช้เทคโนโลยี Sulzer Chemtech Uhde Inventa-Fischer ผลิตโพลีแลคไทด์ (PLA) ราคานำเข้าเฉลี่ยของโพลีแลคไทด์ (PLA) (รหัส HS 3907700000) เมื่อพิจารณาจากผลการดำเนินงานปี 2559 อยู่ที่ 9,500 เหรียญสหรัฐฯ/ตัน ความแตกต่างของมูลค่าเหล่านี้คือ 40 ถึง 9,500 เหรียญสหรัฐฯ ต่อ 1 ตัน ถือเป็นศักยภาพทางการค้าสำหรับการผลิตพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยใช้พอลิแลกไทด์
ตลาดปลา
การบริโภคโพลีแลกไทด์ทั่วโลกเพิ่มขึ้นทุกปีโดยเฉลี่ย 20% ในปี 2555-2559 ปริมาณการใช้เพิ่มขึ้นจาก 360.8 เป็น 1,216.3 พันตันต่อปี
ในรัสเซีย การบริโภคจะเกิดขึ้นได้จากการนำเข้า PLA เท่านั้น ในปี 2559 การนำเข้า PLA ไปยังรัสเซียมีจำนวน 261.5 ตัน ซึ่งน้อยกว่า 0.003% ของการบริโภคผลิตภัณฑ์นี้ทั่วโลก การบริโภคโพลีแลกไทด์ของรัสเซียในปริมาณเล็กน้อยดังกล่าวอธิบายได้จากการขาดความคิดริเริ่มด้านกฎหมายในส่วนของรัฐ (ในส่วนบรรจุภัณฑ์) และการขาดการผลิตที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงที่สามารถตอบสนองความต้องการ PLA มีรายงาน (https://sdelanounas.ru/blogs/93795/) ว่า PLA เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์ผลิตที่ JSC VNIISV, ตเวียร์ แต่ไม่มีข้อมูลว่าการผลิตมีความสำคัญทางการค้า
จุดสำคัญในเทคโนโลยีการผลิต PLA และผลิตภัณฑ์ที่ทำจากมันคือการมีสเตอริโอไอโซเมอร์ในโมเลกุลกรดแลคติค (รูปที่ 5) โมเลกุลกรดแลกติกและโพลีเมอร์สามารถมีอยู่ได้สองเวอร์ชัน (L และ D) ซึ่งเป็นภาพสะท้อนของกันและกัน L-PLA 100% มีโครงสร้างผลึก มีจุดหลอมเหลวที่ชัดเจน และมีคุณสมบัติที่กำหนด ในขณะที่ส่วนผสมของไอโซเมอร์มีโครงสร้างคล้ายแก้วอสัณฐาน การเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของไอโซเมอร์ทำให้ได้คุณสมบัติที่หลากหลายในผลิตภัณฑ์ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์
ข้าว. 5. ไอโซเมอร์เชิงแสงของกรดแลคติคและคุณสมบัติของโพลีแลคไทด์
โพลีบิวทิลซัคซิเนต (PBS)
พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สำคัญที่สุดลำดับถัดไปคือโพลีบิวทิลซัคซิเนต ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์โพลีคอนเดนเสทของกรดซัคซินิกและ 1,4-บิวเทนไดออล (อนุพันธ์ของเอ็น-บิวเทนทั้งคู่) พลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพนี้สามารถผลิตได้จากทั้งวัตถุดิบทางชีวภาพและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม การบริโภค PBS ทั่วโลกสูงถึง 456.5 พันตันในปี 2559
ข้าว. 6. โครงการรับ PBS
PBS ใช้สำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์ ฟิล์ม เครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร และผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ ชื่ออื่นๆ ได้แก่ Bionolle, GsPLA เป็นต้น
โพลีบิวเทรต อะดิพีน เทเรฟทาเลต (PBAT)
Polybutyrate adipine terephthalate (PBAT) ใช้สำหรับวัสดุห่อหุ้มที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ:
เป็นโคโพลีเมอร์ทางสถิติที่ใช้กรดอะดิปิก 1,4-บิวเทนไดออล และไดเมทิลพทาเลท คุณสมบัติของมันคล้ายกับโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ เป็นที่รู้จักภายใต้เครื่องหมายการค้า: Ecoflex, Wango, Ecoworld ฯลฯ
ข้าว. 7. การบริโภค PBAT ทั่วโลก
โพลีไฮดรอกซีอัลโคเนต (PHA)
กล่าวโดยกว้างๆ ผลิตภัณฑ์ข้างต้นทั้งหมดจัดอยู่ในกลุ่มโพลีไฮดรอกซีอัลโคเนตโดยมีสูตรทั่วไป:
ในความหมายที่แคบ PHA หมายถึงผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนประกอบย่อยอื่นๆ การเชื่อมต่อที่หลากหลายมีไว้เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ
การค้นพบที่สำคัญ
- การบริโภคพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพทั่วโลกสูงถึง 2.315 ล้านตันในปี 2559 โดยมากถึง 75% ของปริมาณนี้มาจากบรรจุภัณฑ์
- ปัจจัยขับเคลื่อนหลักสำหรับการเติบโตของการบริโภคพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพคือการห้ามทางกฎหมายในหลายประเทศเกี่ยวกับการใช้พลาสติกทั่วไปในบรรจุภัณฑ์และความต้องการจากอุตสาหกรรมเทคโนโลยีขั้นสูงที่กำลังพัฒนา (ยา เครื่องสำอางค์วิทยา ฯลฯ)
- สิ่งที่สำคัญที่สุดในบรรดาพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพคือปลา- ในปี 2559 การบริโภคมีจำนวน 1.216 ล้านตัน ส่วนแบ่งของรัสเซียในจำนวนนี้คิดเป็นน้อยกว่า 0.003% ราคาปลาในรัสเซียในปี 2559 มีมูลค่า 9,500 เหรียญสหรัฐฯ/ตัน
- ใบเสร็จปลา, พีบีเอสและพลาสติกย่อยสลายได้ทางชีวภาพอื่นๆ ซึ่งอาจมาจากทั้งวัตถุดิบชีวภาพและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
เห็นได้ชัดว่าสาหร่ายทะเลจะกลายเป็นวัสดุทั่วไปสำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์ต่างๆ ในอนาคตอันใกล้นี้ ฤดูใบไม้ผลินี้ ซึ่งเป็นวัสดุใหม่ “พลาสติกวุ้น” ที่พัฒนาโดยบริษัท AMAM ของญี่ปุ่น ได้รับรางวัลการแข่งขัน Lexus Design Award ประจำปี 2559 ที่เมืองมิลาน ได้รับการออกแบบจากพลาสติกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ทำจากสาหร่าย การทดลองแสดงให้เห็นว่า “พลาสติกวุ้น” มีทั้งแบบอ่อนและแข็งได้ ด้วยคุณสมบัติเหล่านี้ วัสดุใหม่จึงสามารถทดแทนทั้งโฟมและฟิล์มฟองสบู่ได้ บรรจุภัณฑ์จะสลายตัวตามธรรมชาติและทำหน้าที่เป็นปุ๋ยสำหรับดินไปพร้อมๆ กัน
อย่างไรก็ตาม ในไอซ์แลนด์มีความพยายามที่จะพัฒนาขวดสาหร่ายที่สามารถย่อยสลายได้เองโดยใช้วัสดุที่ใช้เป็นสาหร่ายสีแดง ตราบใดที่ยังมีของเหลวอยู่ในขวด มันก็จะคงรูปร่างของมันไว้ หากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีน้ำ ขวดจะแห้ง เสียรูป และสลายตัวโดยไม่ทำลายสิ่งแวดล้อม จริงอยู่ที่เทศกาลการออกแบบไอซ์แลนด์ DesignMarch ซึ่งมีการนำเสนอผลิตภัณฑ์ใหม่ผู้เขียนยอมรับว่าน้ำในขวดดังกล่าวยังคงมีรสชาติที่ค้างอยู่ในคออยู่บ้าง
นอกจากบรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมแล้ว มนุษยชาติยังพยายามที่จะคิดค้นบรรจุภัณฑ์ที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัยมากขึ้นเรื่อยๆ Kuvée สตาร์ทอัพสัญชาติอเมริกันได้พัฒนาขวดไวน์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งช่วยให้คุณสามารถปกป้องเครื่องดื่มแอลกอฮอล์จากอันตรายของออกซิเจนและแสงแดด โดยคงคุณสมบัติของไวน์ไว้เป็นเวลาหนึ่งเดือนหลังจากเปิด ขวด "อัจฉริยะ" มาพร้อมกับหน้าจอสัมผัสและโมดูล Wi-Fi และไวน์จะถูกเก็บไว้ในภาชนะอะลูมิเนียมปิดผนึกซึ่งมีปริมาตร 0.75 ลิตร จอแสดงผลจะแสดงไวน์ที่เหลืออยู่ในภาชนะแบบใช้แล้วทิ้ง ยี่ห้อของเครื่องดื่ม พันธุ์องุ่นที่ใช้ผลิต และแม้แต่คำแนะนำสำหรับของว่าง ด้วยการสื่อสารไร้สาย คุณสามารถเติมสต๊อกไวน์ได้โดยตรงจากหน้าจอบนขวด โดยการสั่งซื้อเพื่อจัดส่งชุดใหม่
ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของ Milan Design Week PepsiCo ได้ออกแบบพื้นที่แบบโต้ตอบ "Mix It Up" และยังนำเสนอชุดขวดอะลูมิเนียมที่เรียกว่า "The Prestige Bottle" เครื่องดื่ม Pepsi Max, Pepsi และ Pepsi Diet ได้รับสีและลวดลายนามธรรมเฉพาะตัว การออกแบบมินิมอลลิสต์ที่สร้างโดย Karim Rashid ถูกนำเสนอบนแคทวอล์คแห่งอนาคต และล่าสุดบริษัทได้เปิดตัวบรรจุภัณฑ์ใหม่สำหรับ Pepsi Light ในรูปแบบดัมเบล ขวดเหล่านี้หลายขวดบรรจุไว้เพื่อใช้เป็นชั้นวางดัมเบล
ซึ่งแตกต่างจากบรรจุภัณฑ์อัจฉริยะ การโต้ตอบกลายเป็นข้อได้เปรียบทางการแข่งขันที่ทรงพลังไปแล้ว เอเจนซี่จากเยเรวานได้พัฒนาแก้วน้ำผลไม้ที่เรียบง่ายแต่มีชีวิตชีวา ซึ่งทำให้ผลไม้บนฉลากดูเหมือนกำลังเมา เทคโนโลยีเดียวกันนี้ใช้กับแก้วทั่วไป ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิของเครื่องดื่มสามารถเข้าใจได้ผ่านแสงเหนือ
สตูดิโอออกแบบสัญชาติอังกฤษ P4CK ได้พัฒนาที่วางแก้วน้ำ ที่ใส่แก้วสี่ใบทำจากกระดาษแข็งแผ่นเดียวโดยไม่ต้องใช้กาว เมื่อแบ่งชิ้นงานออกเป็นสองส่วนคุณจะได้ที่วางแก้วสองอันอันละสองใบ
นักเรียนชาวตุรกีได้นำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่ไม่ธรรมดาสำหรับการบรรจุไข่ นั่นคือ หลอดสามเหลี่ยมที่มีระบบยืดหดได้ ซึ่งเพิ่มความสวยงามให้กับบรรจุภัณฑ์ และรับประกันการจัดเก็บที่เชื่อถือได้และการดึงกลับที่สะดวก
แต่บรรจุภัณฑ์ขนาดกะทัดรัดได้รับการพัฒนาสำหรับปุ๋ยจากโครเอเชีย ประการแรกผู้ผลิตลดน้ำหนักบรรจุภัณฑ์ปุ๋ยลงเหลือ 4 กก. เน้นชาวสวนในเมือง และเพื่อให้กล่องที่วางถุงปุ๋ยใช้พื้นที่ขายปลีกน้อยลง จึงได้พัฒนาระบบพิเศษเพื่อให้สามารถวางกล่องซ้อนกันได้
บรรจุภัณฑ์สำหรับจักรยานมักไม่เหมาะกับโซลูชันการออกแบบ แต่สำหรับจักรยานพับ Shulz แต่ละรุ่น ได้มีการพัฒนาบรรจุภัณฑ์กระดาษแข็งที่มีตราสินค้าพร้อมดีไซน์เฉพาะตัว การออกแบบกล่องแต่ละกล่องถูกสร้างขึ้นจากภาพวาดของ Alisa Yufa ศิลปินชื่อดังแห่งเซนต์ปีเตอร์สเบิร์กสำหรับโปสการ์ดชุดหนึ่ง และกำหนดเวลาให้ตรงกับการที่แบรนด์รัสเซียเข้าสู่ตลาดยุโรป
เครือร้านพิซซ่า Domino's Pizza ได้เปลี่ยนการออกแบบบรรจุภัณฑ์พิซซ่าอย่างสิ้นเชิง โดยกล่องแบบดั้งเดิมได้ถูกแทนที่ด้วยบรรจุภัณฑ์สีแดงและสีน้ำเงิน ซึ่งรวมกันเป็นโลโก้ของแบรนด์ การออกแบบใหม่นี้ได้รับการพัฒนาโดยหน่วยงาน JKR ซึ่งในการศึกษา พบว่าผู้บริโภคส่วนใหญ่มักสั่งข้อเสนอพิเศษ นั่นคือ “พิซซ่าสองถาดในราคาถาดเดียว” จึงมีการตัดสินใจเปลี่ยนโลโก้ของแบรนด์ให้เป็นบรรจุภัณฑ์ ซึ่งข้อมูลที่ไม่จำเป็นทั้งหมดก็ถูกลบออกไปด้วย
แต่ในมอสโก Domino's Pizza นำเสนอบรรจุภัณฑ์พิซซ่าโดยเป็นส่วนหนึ่งของโครงการสัตว์ปีก ซึ่งเปลี่ยนเป็นเครื่องให้อาหารนกได้อย่างง่ายดาย