Plastiko tarša yra viena didžiausių ekologinių žmonijos problemų, o bioplastikas dažnai pristatomas kaip tvaresnė jo alternatyva. Tačiau ar jis iš tiesų išgelbės pasaulį nuo plastiko? Profesorius dr. Jaunius Urbonavičius, VILNIUS TECH Chemijos bioinžinerijos katedros vedėjas, sutinka, kad biologiškai skaidus plastikas gali padėti sprendžiant taršos ir klimato problemas, tačiau jo gamyba, perdirbimas ir poveikis aplinkai dar kelia nemažai klausimų.

Bioplastikas yra plastiko rūšis, gaminama iš atsinaujinančių gamtos išteklių ir įvairių organinių medžiagų. Profesorius pasakoja, kad bioplastiko gamyba visame pasaulyje auga: nors šiuo metu ji sudaro vos kelis procentus visos plastiko gamybos, prognozuojama, kad šis skaičius tik didės.

Jungtinės Karalystės tyrimų bendrovės „Persistence Market Research“ duomenimis, pasaulinė bioplastiko rinka 2024 metais sudarė 11,2 mlrd. USD, o 2032 m. jos vertė turėtų ūgtelti iki 26,2 mlrd. USD.

„2023 m. bioplastikų gamyba siekė apie 2 mln. tonų, planuojama, kad 2028 m. jų gamybos apimtys padidės iki 7 mln. tonų. Tai rodo, kad bioplastikas tampa vis aktualesne medžiaga, kuri turi potencialo tapti atsvara tradiciniam plastikui. Vis dėlto, iššūkių dar yra daug – nuo finansavimo iki standartizavimo ir visuomenės švietimo“, – sako J. Urbonavičius.

Rado alternatyvą plastikui

Pasak mokslininko, bioplastikas nėra nauja medžiaga, tačiau žiedinės ekonomikos kontekste jis tampa vis svarbesnis – iš atsinaujinančių gamtinių išteklių gaminamas bioplastikas padeda juos naudoti efektyviau.

„Bioplastikas turi keletą svarbių privalumų. Pirmiausia, jis mažiau teršia aplinką ir palieka mažesnį anglies pėdsaką, nes jo gamybos ir skaidymo metu išskiriama mažiau anglies dioksido ir metano – dujų, kurios sukelia šiltnamio efektą. Bioplastikas gali būti biologiškai skaidomas, tai suteikia alternatyvių atliekų tvarkymo galimybių. Dar vienas reikšmingas bioplastiko privalumas – jis yra suderinamas su gyvaisiais audiniais, tai ypač svarbu ir naudinga medicinos srityje, pavyzdžiui, naudojant jį implantams”, – vardija pašnekovas.

Profesorius dr. Jaunius Urbonavičius, VILNIUS TECH Chemijos bioinžinerijos katedros vedėjas

Bioplastikas atsirado mėginant išspręsti plastiko taršos problemą.

„Iš pradžių plastikas ir sintetinės medžiagos buvo priimtos kaip inovacija, tačiau laikui bėgant pasaulis suprato, kad jos virsta didžiulėmis atliekų sankaupomis. Todėl pradėta ieškoti būdų, kaip mažinti taršą, skatinti perdirbimą ir panaudoti alternatyvias medžiagas. Bioplastikas tapo viena iš šių alternatyvų“, – sako profesorius.

J. Urbonavičius pasakoja, kad pirmiausia bioplastikui gaminti naudotos maistinės kultūros, pavyzdžiui, kukurūzai ir cukranendrės. Tačiau šiuo metu, atsižvelgiant į tokių kultūrų panaudojimą pirmiausia maistui ir jo saugumą, vis dažniau bioplastikams gaminti naudojamos nevalgomos augalų dalys, pavyzdžiui, pluoštinės kanapės, miško pramonės atliekos ar kitos šalutinės žemės ūkio veiklos medžiagos.

J. Urbonavičius pasakoja, kad bioplastikams gaminti galima pasitelkti ir mikroorganizmus.

„Tam tikros bakterijos, dumbliai ir mielės gali būti genetiškai modifikuojamos arba auginamos specialiomis sąlygomis, kad gamintų bioplastikus. Šiam procesui galima naudoti ir bioskaidžias atliekas, ant kurių augantys mikroorganizmai gamintų reikiamas medžiagas“, – dalinasi mokslininkas.

Reikia žinoti ir trūkumus

Nors, lyginant su įprastu plastiku, bioplastikas turi daug privalumų, profesorius sako, kad jo taip pat negalima laikyti panacėja, kuri visiškai išspręstų plastiko taršos problemą, nes jo gamyba, perdirbimas ir biologinis skaidumas priklauso nuo daugelio veiksnių.

„Kalbant apie trūkumus, visų pirma reikėtų paminėti, kad auginant bioplastiko gamybai reikalingas augalines žaliavas, dažnai naudojami pesticidai ir trąšos. Dar vienas iššūkis – bioplastiko mechaninės savybės: kai kurie bioplastikai, pavyzdžiui, polilaktatas, yra gana trapūs, todėl reikia ieškoti būdų, kaip pagerinti jų tvirtumą“, – atkreipia dėmesį J. Urbonavičius.

Anot profesoriaus,  taip pat svarbu atkreipti dėmesį, kad visuomenėje yra įsigalėjęs požiūris, jog visi bioplastikai yra biologiškai skaidūs, t. y., geba savaime suirti aplinkoje, tačiau tai nėra tiesa. Į bioplastiką, kaip ir į plastiką, dažnai dedama įvairių priedų, tokių kaip dažai ar ftaliatų esteriai, kurie gali būti neskaidūs ir toksiški.

„Vartotojams kol kas trūksta žinių. Kuo pavojingas mikro ir nanoplastikas jau žino dažnas vartotojas, tačiau vis dar mažai kalba apie tai, kad bioplastikai taip pat gali turėti panašų poveikį. Jei suyra nekontroliuojami, jie taip pat gali išskirti mikroplastiką, kuris gali patekti į aplinką, vandenį, maistą. Kai kuriais atvejais bioplastikai gali sukelti net daugiau žalos už įprastą plastiką, nes jie suyra greičiau ir išskiria smulkesnių dalelių“, – pabrėžia mokslininkas.

Anot jo, geras pavyzdys yra maisto pakuotės: jeigu joms gaminti naudojamas bioplastikas, jis suyra greičiau, tačiau išskiria mikroplastiką, o paprastas plastikas yra lėčiau ir ilgiau teršia aplinką.

„Reikia prisiminti, kad nekontroliuojamai naudojamas bioplastikas taip pat gali būti pavojingas“, – sako J. Urbonavičius.

Jei bioplastikai taps konkurencingi savo savybėmis ir kaina, jų bus naudojama daugiau, tačiau bent jau artimiausioje ateityje, plastiko jie neišstums. „Pexels“ nuotr.

Ateities perspektyvos

Anot profesoriaus, Lietuvoje bioplastiko tyrimai ir gamyba taip pat nėra naujiena – tokią veiklą vykdo mokslo institutai, universitetai:

„Jie atlieka mokslinius tyrimus tiek fundamentinių, tiek taikomųjų mokslų lygiu. Taip pat yra įmonių, kurios šiuos tyrimus pritaiko praktiškai – jos gauna finansavimą, skirtą bioplastiko pritaikymui gamyboje. Pavyzdžiui, yra įmonių, kurios iš kanapių pluošto gamina biokompozitus. Tokios medžiagos gali būti naudojamos įvairiose srityse: 3D spausdinimo technologijose, audinių inžinerijoje, auginant ląsteles – visa tai aktualu biotechnologijos mokslams”

Viena didžiausių kliūčių, neleidžiančių bioplastikui išstumti plastiko, yra jo gamybos kaina. Tradicinio plastiko gamybos išlaidas ji gali viršyti nuo 3 iki 10 kartų, be to, gamybai yra reikalinga sudėtingesnė ir brangesnė įranga. J. Urbonavičius mano, kad didelės sąnaudos ir būtinybė gauti specifinį finansavimą yra viena iš pagrindinių priežasčių, kodėl Lietuvoje nėra daug įmonių, kurios užsiimtų bioplastiko gamyba.

„Lietuvoje, kuri turi gilias žemės ūkio tradicijas ir stiprią miškininkystės bazę, yra nemažai potencialo plėtoti bioplastiko gamybą, naudojant vietines žaliavas. Gamybos kainą ir tokių produktų plėtrą būtų galima sumažinti pasitelkus valstybės politiką – pavyzdžiui, finansuojant įmones, teikiant dotacijas ar mokesčių lengvatas. Pramonės įmonės orientuojasi į pelningumą, todėl be papildomų finansinių iniciatyvų jos nėra linkusios pertvarkyti gamybą“, – sako pašnekovas.

Mokslininkas mano, kad dabartinės tendencijos rodo, jog ateityje bioplastiko turėtų būti naudojama vis daugiau,  tačiau norint, kad jis netaptų tokia pat našta gamtai kaip plastikas, reikia investuoti į technologines inovacijas.

„Kai kurie bioplastikai gali būti mechaniškai neatsparūs – jie lengvai plyšta arba suyra veikiami UV spindulių. Pavyzdžiui, vien tik iš popieriaus pagamintas kavos puodelis nesulaikytų skysčio, todėl gaminami kompozitai, t. y., maišomos įvairios medžiagos. Kai kurios jų gali būti biologiškai skaidžios, o kai kurios – ne. Taip pat svarbu, ar dažai, naudojami užrašams ant pakuotės, yra skaidomi. Todėl būtina tobulinti bioplastikų sudėtį, kurti kompozitus ir priedus, kurie pagerintų produktų patvarumą, bet kartu išliktų biologiškai skaidūs“, – mano pašnekovas.

Pasak J. Urbonavičiaus, taip pat labai svarbu gerinti perdirbimo ir rūšiavimo technologijas. Jei pavyktų efektyviai atskirti bioplastikus, juos būtų galima pakartotinai perdirbti, galbūt net depolimerizuoti, ir iš jų vėl gaminti žaliavas naujiems produktams. Kai bioplastikai taps konkurencingi savo savybėmis ir kaina, jų bus naudojama daugiau. Vis dėlto, profesorius ragina nesitikėti, kad artimiausioje ateityje bioplastikas visiškai pakeis plastiką.

„Tobulo sprendimo nėra, todėl būtina apskritai mažinti plastiko naudojimo apimtis. Pavyzdžiui, mokestis už plastikinius maišelius privertė žmones vartoti saikingiau. Panašiai veikia ir taros supirkimo sistema – Lietuva yra vienas sėkmingiausių pavyzdžių iš visų ES šalių. Bioplastikai irgi gali padėti spręsti plastiko taršos problemą, jei bus tinkamai tiriami ir tobulinami. Tačiau tikėtis, kad jie visiškai pakeis plastiką, nereikėtų. Svarbiausia – mažinti plastiko naudojimą, tinkamai rūšiuoti ir perdirbti“, – sako J. Urbonavičius.

Šaltinis – Vilniaus Gedimino technikos universitetas (VILNIUS TECH)