آیا تقاضای پلاستیک‌های زیستی آماده جهش است؟
به گزارش پلاستیک تودی؛ بازار پلاستیک‌های زیستی به دلیل قیمت، عملکرد، در دسترس بودن و کاربرد محدود شده است. اما این شرایط ممکن است در حال تغییر باشد.
پلاستیک‌های زیستی، بهویژه پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر یا به عبارت دقیق‌‌تر، پلاستیک‌های زیستی قابل کمپوست، از ۲۰ تا ۲۵ سال گذشته تاکنون، مورد استفاده قرار گرفته‌‌اند. انتظارات اولیه بالا بود و آنها به «امید سفید بزرگ » صنعت پلاستیک تبدیل شدند. اما قیمت، عملکرد، در دسترس بودن و کاربرد، این مواد را به بازارهای خاص مانند بسته‌‌بندی انعطاف‌‌پذیر یا کشاورزی، محدود کرد. فقدان دانش نیز مشکلات نام‌گذاری را ایجاد کرد. چگونگی تجزیه پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر، بهویژه عدم‌اطلاع از شرایط آن، باعث سردرگمی بسیاری از شرکت‌ها شد، جایی که تصور می‌‌شد این پلاستیک‌ها پس از مدت زمان مشخصی استفاده خود به خود تجزیه می‌‌شوند.
در پایان، مشخص نبود که آیا علاقه کمتری نسبت به پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر نسبت به آنچه که در ابتدا تصور می‌‌شد وجود دارد یا اینکه ظرفیت کل پایین است زیرا تولید موجود نیازهای بازار را برآورده می‌کند.
تولید جهانی پلاستیک‌های زیستی سد ۲ میلیون تنی را شکست
در دهه گذشته، تولید پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر نرخ رشد سالانه پایینی را نشان داد که به ندرت بیش از ۱.۵ میلیون تن در سال بود. اما در سال ۲۰۲۲، تولید جهانی پلاستیک‌های زیستی – برای مثال، پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر و غیرفسیلی، پلی‌‌اتیلن زیستی و PET زیستی– از مرز ۲ میلیون تن فراتر رفت و بر اساس یک گزارش، میزان پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر ۱.۲ میلیون تن در بازار بیوپلاستیک اروپا بود.
این تغییر در تولید پلیمرهای زیست تخریب‌‌پذیر ممکن است با ذهنیت جدیدی نسبت به اقتصاد چرخشی و استراتژی پلاستیک اتحادیه اروپا مرتبط باشد که توسط اتحادیه اروپا در سال ۲۰۱۸ ارائه شد و بر رویکرد معرفی مجدد پلاستیک‌های بازیافتی و غیرفسیلی تاکید داشت. پلاستیک‌های مبتنی بر این سیاست‌‌ها با درک مثبت عمومی از پلاستیک‌های زیستی همسو هستند. این گزارش تخمین می‌‌زند که تولید جهانی تا سال ۲۰۲۵ به ۵ میلیون تن خواهد رسید، از جمله ۲.۵ میلیون تن پلاستیک زیست تخریب‌‌پذیر که تا سال ۲۰۲۷ به ۳.۵ میلیون تن افزایش می‌‌یابد. NatureWorks، Futerro، و LG-Chem در حال ساخت هستند. بنابراین PLA به محرک اصلی صنعت پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر تبدیل خواهد شد. پیشرفت‌‌های جدید در PLA برای کاربردهای دمای بالاتر نیز انتظار می‌رود. پلی‌‌لاکتیک اسید (PLA) نوعی پلی‌‌استر آلفاتیک ترموپلاستیک قابل تجزیه زیستی است که از منابع تجدید‌پذیر مانند نشاسته ذرت، نشاسته یا نیشکر به دست می‌‌آید و در سال ۲۰۱۰ بیشترین حجم مصرف نسبت به گونه‌‌های دیگر بیوپلاستیک را در جهان به خود اختصاص داده بود.
پلاستیک‌های زیستی مبتنی بر PHA جایگزینی برای پلی‌‌پروپیلن
انتظار می‌رود تولید پلاستیک‌های زیستی مبتنی بر PHA افزایش یابد. زیست تخریب‌‌پذیری PHA در خاک و دمای خدمات نسبتا بالا، این پلیمرها را برای جایگزینی کالاهایی مانند پلی‌‌پروپیلن مناسب‌‌تر می‌کند. PHA امکانات زیادی در زمینه کوپلیمرها دارد زیرا طیف وسیعی از خواص را ارائه می‌دهند و انعطاف‌‌پذیری این مواد را بهبود می‌‌بخشند. برخلاف PLA، پلاستیک‌های زیستی PHA پلیمرهایی با کد باز هستند و تعداد قابل‌‌توجهی از استارت‌آپ‌‌ها کسب‌وکار خود را بر توسعه پلیمرها و ترکیبات جدید در این خانواده از پلاستیک‌ها بنا می‌کنند.PHA را می‌توان به روش‌های مختلفی با استفاده از باکتری‌‌ها و منابع کربن مختلف به دست آورد، از این رو قیاس با کد باز است. PLA به لاکتید نیاز دارد که تنها توسط تعدادی از تامین‌‌کنندگان ارائه می‌شود.
با توجه به اینکه خواص حرارتی و مکانیکی آنها باعث کاهش این مواد به کشاورزی و تولید کیسه شده است، با وجود رشد کلی پیش‌بینی‌‌شده، تقاضا برای پرمصرف‌‌ترین پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر، مانند مخلوط‌‌های مبتنی بر نشاسته، ثابت مانده است. با این‌‌حال، جایگاه این پلاستیک‌ها به خوبی تثبیت شده است و شرکت‌های جدیدی به دلیل دسترسی آسان به منابع جدید نشاسته وارد بازار می‌‌شوند. بازار پلاستیک‌های زیستی که به‌‌طور سنتی به سمت اکستروژن می‌رود، پتانسیل زیادی دارد، بهویژه با قطعات قالب‌‌گیری شده برای کالاهای مصرفی و در میان‌مدت، با لوازم خانگی، منسوجات و کاربردهای خودرو. ترکیب بیوپلاستیک نقش مهمی در اصلاح پلیمرهای انتخابی و بهبود خواص مکانیکی و حرارتی آنها از طریق افزودن مواد افزودنی، پرکننده‌‌ها یا الیاف طبیعی، عوامل تقویت‌‌کننده ایده‌‌آل برای این نوع مواد و سایر پلیمرها ایفا می‌کند. برنامه‌‌های کاربردی خاص صنعت خودرو، در حال حاضر بیشتر از پلیمرهای طبیعی مانند bio-PA استفاده می‌کند.
مقررات جذب پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر را تعیین می‌کند
همان‌طور که ۴۰ تا ۵۰ سال پیش اتفاق افتاد، زمانی که بسیاری از بازیافت‌‌کنندگان تبدیل به ترکیب‌‌کننده‌‌ها شدند و شروع به توسعه ترکیبات ویژه برای مشتریان خود کردند و پلاستیک‌ها روی مواد معمولی مانند چوب، شیشه، فلز و کاغذ، جایگاه خود را به دست آوردند، چیزی مشابه در حال حاضر در مورد پلاستیک‌های زیستی ممکن است اتفاق بیفتد. نسل جدیدی از ترکیب‌‌کننده‌‌ها که PLA، PHA، و سایر پلاستیک‌های زیستی را اصلاح می‌کنند، می‌توانند در برخی کاربردها از پلیمرهای معمولی فاصله بگیرند.
با این حال، ترکیبات پلاستیکی زیست تخریب‌‌پذیر باید با موضوع کمپوست‌‌پذیری مقابله کنند. بسته به چیزی که به یک بیوپلاستیک اضافه می‌شود، کمپوست‌‌پذیری آن و زمینه کاربرد آن می‌تواند تحت‌تاثیر قرار گیرد. بنابراین، استانداردهای کمپوست‌‌پذیری باید در هنگام طراحی یک ترکیب جدید در اولویت باشد و ارزیابی توسط آزمایشگاه‌‌های تایید شده بسیار توصیه می‌شود. همچنین باید به کاربران نهایی آموزش داده شود که وقتی چیزی مانند جاروبرقی با قطعات PLA یا PHA ساخته می‌شود، نمی‌توان به شرایط کمپوست‌‌پذیری دست یافت.
علاوه بر ترکیب‌‌کننده‌‌ها، تولیدکنندگان مستربچ نیز می‌توانند با کار با پلیمرهای زیست تخریب‌‌پذیر به عنوان رزین‌‌های حامل و استفاده از پرکننده‌‌های طبیعی و افزودنی‌‌های طبیعی، به بازار بالقوه وارد شوند. از آنجا که پلیمرهای معمولی در همه جا وجود دارند، نفوذ پلیمرهای زیست تخریب‌‌پذیر در بازار به سیاست‌‌های جدید منطقه‌‌ای و اینکه آیا کمبود منابع بر در دسترس‌‌بودن پلیمرهای سنتی بهویژه در اروپا، تاثیر می‌‌گذارد یا نه، بستگی دارد.
پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر همواره مسائل اخلاقی را مطرح کرده‌‌اند، با توجه به اینکه انواع مختلفی از محصولات غذایی - نشاسته، شکر و... - در تولید آنها استفاده می‌شود، این واقعیت که می‌توان آن را منفی دانست، منجر به تحقیقات بیشتر در مورد پلیمرهای مبتنی بر ضایعات کشاورزی و جنگل‌‌داری، پلی ساکاریدهای جدید و بلوک‌‌های ساختمانی جدید برای پلیمریزاسیون پلیمرهای موجود مانند PLA، PHA، PBAT و PBS شده است. این بلوک‌‌های ساختمانی مبتنی بر طبیعی همچنین می‌توانند در روش‌های پلیمریزاسیون جدید برای اکستروژن واکنشی و توسعه پلیمرهایی مانند PLA، PCL، PBS و PGA استفاده شوند.
سیاست‌‌های جهانی و منطقه‌‌ای، ادراک عمومی، حمایت بازیگران بزرگ با مواد جدید و وضعیت ژئواستراتژیک سناریویی را ایجاد می‌کنند که می‌توان جایگاه پلاستیک‌های زیستی را تقویت کرد. صرفه‌‌جویی در مقیاس، به نوبه خود، هزینه‌‌ها را کاهش می‌دهد و منجر به مرحله نهایی اجرای قطعی پلاستیک‌های زیست تخریب‌‌پذیر در اقتصاد می‌شود.
