Το πλαστικό PLA είναι βιοαποικοδομήσιμο, ανακυκλώσιμο, βιοσυμβατό, λιπασματοποιήσιμο και βιοαπορροφήσιμο, αλλά μόνο υπό ιδανικές συνθήκες
Τι είναι το πλαστικό PLA
Το PLA (επίσης ονομάζεται PDLA, PLLA), ή καλύτερα, το γαλακτικό πολυοξύ, είναι ένα συνθετικό θερμοπλαστικό πολυμερές που αντικαθιστά τα συμβατικά πλαστικά σε πολλές εφαρμογές. Για να σας δώσει μια ιδέα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συσκευασίες τροφίμων, καλλυντικές συσκευασίες, πλαστικές σακούλες αγοράς, μπουκάλια, στυλό, γυαλιά, καπάκια, μαχαιροπήρουνα, μπουκάλια, γυαλιά, δίσκους, πλάκες, μεμβράνες για την παραγωγή σωλήνων, εκτύπωση νημάτων 3D, ιατρικές συσκευές, μη υφασμένα υφάσματα και άλλα.
Έχει αυτό το όνομα επειδή σχηματίζεται από αρκετές αλυσίδες επανάληψης γαλακτικού οξέος (οργανική ένωση με μικτή λειτουργία - καρβοξυλικό οξύ και αλκοόλη). Αυτό το οξύ είναι που παράγεται από θηλαστικά (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων) και μπορεί επίσης να ληφθεί απευθείας από βακτήρια - σε αυτήν την περίπτωση, η διαδικασία είναι λίγο διαφορετική.
Στη διαδικασία παραγωγής PLA, τα βακτήρια παράγουν γαλακτικό οξύ μέσω της διαδικασίας ζύμωσης αμυλούχων λαχανικών, όπως τεύτλων, καλαμποκιού και μανιόκας, δηλαδή παρασκευάζεται χρησιμοποιώντας ανανεώσιμες πηγές.
Αλλά δεν μπορούμε να το συγχέουμε με το άμυλο πλαστικό, γνωστό ως θερμοπλαστικό άμυλο, επειδή στη διαδικασία παραγωγής PLA, το άμυλο χρησιμοποιείται απλά για να πάρει γαλακτικό οξύ. Σε αντίθεση με το πλαστικό θερμοπλαστικό άμυλο, το οποίο έχει το κύριο άμυλο ως άμυλο. Από αυτούς τους δύο τύπους, το PLA είναι πλεονεκτικό επειδή είναι πιο ανθεκτικό και μοιάζει περισσότερο με ένα κανονικό πλαστικό, εκτός από το ότι είναι 100% βιοαποικοδομήσιμο πλαστικό (εάν έχει ιδανικές συνθήκες)
Πότε εμφανίστηκε το πλαστικό PLA;
Οι ερευνητές Carothers, Dorough και Natta συνέθεσαν το PLA για πρώτη φορά το 1932. Αρχικά, δεν ήταν επιτυχές, καθώς οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού δεν θεωρήθηκαν ικανοποιητικές. Το σκεφτόμαστε, ο Du Pont συνέθεσε ένα νέο PLA με καλύτερες μηχανικές ιδιότητες και το κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, αλλά υπήρχε ένα άλλο μειονέκτημα: αυτός ο νέος τύπος αντέδρασε με νερό. Έτσι, μόνο το 1966, αφού ο Kulkar απέδειξε ότι η υποβάθμιση του υλικού θα μπορούσε να συμβεί in vitro και να παρατηρηθεί καλύτερα στα εργαστήρια, υπήρχε πραγματικό ενδιαφέρον για την εφαρμογή του, κυρίως στον ιατρικό τομέα.
Παρόλα αυτά, το PLA με καλές μηχανικές ιδιότητες έχει δύο δυσάρεστα χαρακτηριστικά: χαμηλή αντίσταση σε κρούση και υψηλή θερμοκρασία. Για να μειωθεί η ευθραυστότητά τους, χρησιμοποιούνται οργανικοί πλαστικοποιητές όπως η γλυκερόλη και η σορβιτόλη. Αλλά είναι επίσης δυνατό να εισαχθούν φυσικές ίνες ή να παραχθούν μίγματα (μηχανική ανάμιξη διαφορετικών πλαστικών όπου δεν υπάρχει χημική αντίδραση μεταξύ τους) για τη βελτίωση αυτών των πτυχών.
Αμερικανικά πρότυπα ASTM 6400, 6868, 6866; το ευρωπαϊκό EN 13432 και το βραζιλιάνικο ABNT NBr 15448 επιτρέπουν, μετά την ανάμιξη του PLA με άλλα πλαστικά να βελτιωθεί η ποιότητά του, έως και το 10% της τελικής μάζας του υλικού δεν είναι βιοαποικοδομήσιμο.
Αγορά
Στη Βραζιλία, ένας από τους κύριους διανομείς πλαστικών PLA είναι η Resinex, η οποία ανήκει στον όμιλο Ravago, ένας παγκόσμιος προμηθευτής υπηρεσιών στη βιομηχανία πολυμερών. Το άλλο είναι το Naturework, το οποίο διανέμει το PLA που παράγεται από την εταιρεία Ingeo, το οποίο ανήκει επίσης στο Naturework.
Ένας άλλος σημαντικός κατασκευαστής είναι ο Basf, μια παγκόσμια γερμανική χημική εταιρεία και παγκόσμιος ηγέτης στον χημικό τομέα, που ιδρύθηκε το 1865.
Οφέλη
Το πλαστικό PLA έχει πολύ πλεονεκτικά χαρακτηριστικά. Εκτός από το ότι είναι λιπασματοποιήσιμο πλαστικό, είναι βιοαποικοδομήσιμο, μηχανικά και χημικά ανακυκλώσιμο, βιοσυμβατό και βιοαπορροφήσιμο.
Επιπλέον, έχει επαρκή ισχύ για τις περισσότερες χρήσεις σε συσκευασίες μιας χρήσης και προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές (λαχανικά).
Σε σύγκριση με τα συμβατικά πλαστικά, όπως το πολυστυρόλιο (PS) και το πολυαιθυλένιο (PE), τα οποία χρειάζονται από 500 έως 1000 χρόνια για την αποδόμηση, το PLA κερδίζει αλματωδώς, καθώς η αποδόμησή του διαρκεί έξι μήνες έως δύο χρόνια. Και όταν απορρίπτεται σωστά, μετατρέπεται σε αβλαβείς ουσίες επειδή εύκολα αποικοδομείται από το νερό.
Όταν μικρές ποσότητες PLA περνούν από τη συσκευασία στο φαγητό και καταλήγουν στο σώμα, δεν ενέχουν κίνδυνο βλάβης στην υγεία, καθώς μετατρέπεται σε γαλακτικό οξύ, το οποίο είναι μια ασφαλής τροφή και φυσικά αποβάλλεται από τον οργανισμό.
Για την παρουσίαση αυτών των χαρακτηριστικών, έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ιατρικές παρεμβάσεις, αντικαθιστώντας μεταλλικά εμφυτεύματα. Τα πλαστικά εμφυτεύματα PLA προκαλούν λιγότερη φλεγμονή, αποφεύγουν την υπερφόρτωση του στρες στο σπασμένο όργανο και την ανάγκη για δεύτερη χειρουργική επέμβαση για την αφαίρεσή του από το υλικό.
Είναι επίσης μια καλύτερη εναλλακτική λύση για τις παραδοσιακές πλαστικές σακούλες, οι οποίες είναι κατασκευασμένες από πλαστικό από μη ανανεώσιμες πηγές κάνοντας ορυκτά καύσιμα.
Μειονεκτήματα
Είναι υπέροχο ότι το πλαστικό PLA έχει τη δυνατότητα βιοαποικοδόμησης, αλλά αυτό δεν είναι πάντα δυνατό. Για να συμβεί σωστή αποικοδόμηση, οι πλαστικές απορρίψεις PLA πρέπει να γίνουν σωστά. Αυτό σημαίνει ότι το υλικό εναποτίθεται σε εγκαταστάσεις λιπασματοποίησης, όπου υπάρχουν επαρκείς συνθήκες φωτός, υγρασίας, θερμοκρασίας και η σωστή ποσότητα μικροοργανισμών.
Δυστυχώς, τα περισσότερα από τα απόβλητα της Βραζιλίας καταλήγουν σε χώρους υγειονομικής ταφής και χωματερές, όπου δεν υπάρχει εγγύηση ότι το υλικό θα βιοαποικοδομηθεί 100%. Και το χειρότερο, κανονικά οι συνθήκες χωματερών και χώρων υγειονομικής ταφής αναγκάζουν την υποβάθμιση να είναι αναερόβια, δηλαδή, με χαμηλή συγκέντρωση οξυγόνου, προκαλώντας την απελευθέρωση αερίου μεθανίου, ένα από τα πιο προβληματικά αέρια για την ανισορροπία του φαινομένου του θερμοκηπίου.
Ένα άλλο ανέφικτο είναι ότι το κόστος παραγωγής προϊόντων PLA είναι ακόμα υψηλό, γεγονός που καθιστά το προϊόν λίγο πιο ακριβό από τα συμβατικά.
Και όπως έχουμε ήδη δει, τα πρότυπα της Βραζιλίας, της Ευρώπης και της Αμερικής επιτρέπουν την ανάμιξη του PLA με άλλα μη βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών του και, παρόλα αυτά, ταιριάζει ως βιοαποικοδομήσιμο.
Επιπλέον, μια μελέτη που δημοσίευσε η Unicamp έδειξε ότι, από όλες τις μορφές ανακύκλωσης (μηχανική, χημική και κομποστοποίηση), η λιπασματοποίηση έχει τις μεγαλύτερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Η χημική ανακύκλωση ήταν στη δεύτερη θέση και η μηχανική αποδείχθηκε ότι έχει μικρότερο αντίκτυπο.
Πώς μπορώ να απορρίψω το πλαστικό PLA μου;
Καθώς οι χώροι υγειονομικής ταφής και οι χώροι υγειονομικής ταφής της Βραζιλίας δεν είναι κατάλληλοι για κομποστοποίηση, ένας τρόπος για τη μείωση των ζημιών είναι η αποστολή υλικών που κατασκευάζονται με πλαστικό PLA σε μέρη όπου το παραγόμενο μεθάνιο μπορεί να συλλαμβάνεται και να επαναχρησιμοποιείται.
