Ежегодно в России образуется около 3,4 миллионов тонн полимерного мусора, большая часть которого не подвергается переработке. По данным на 2023 год, общий объем переработки составлял всего около 500 тысяч тонн в год, причем эти данные были получены на основе добровольного предоставления информации предприятиями. Ситуация начала меняться с введением в 2024 году так называемого «реестра утилизаторов», где собраны компании, способные оказывать услуги по выполнению нормативов утилизации. Однако даже с учетом этих мер, общая мощность предприятий по переработке пластика оставляет желать лучшего – она оценивается примерно в 70 тысяч тонн, как отметил генеральный директор ППК РЭО Денис Буцаев.
Биоразлагаемые альтернативы
На фоне увеличения объема пластиковых отходов возникает острая потребность в разработке биоразлагаемых материалов. Одним из перспективных решений является создание биоразлагаемого пластика на основе биополимеров, таких как белки, полисахариды или нуклеиновые кислоты. Эти вещества можно получить из природных источников, включая картофель, зерно, сахарную свеклу, тыкву и целлюлозу.
— В качестве добавок в такой пластик идет крахмал, целлюлоза, различные белки. То есть, добавляя их, мы «заставляем» микроорганизмы кушать невкусный пластик. Это как добавить в манную кашу варенье, — говорит доцент МГУ имени М.В Ломоносова, к.б.н. Елена Тимофеева.
Специалисты из Всероссийского НИИ крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья, входящего в состав Федерального исследовательского центра картофеля имени А.Г. Лорха, проводят исследования по созданию биоразлагаемой пленки из кукурузного крахмала. Этот материал способен разлагаться в естественной среде благодаря наличию термопластичного крахмала, который образует водородные связи, повышающие эластичность пленки.
При получении биоразлагаемых пленок из крахмала требуется решать задачу снижения их гидрофильности.
— Все, что хорошо смачивается, хорошо гидролизуется и, значит, разлагается. Крахмал представляет собой природный гидрофильный полисахарид, прекрасно поедаемый бактериями. При получении биоразлагаемых пленок это главная проблема — с одной стороны нужно снизить гидрофильность, с другой стороны сохранить биоразлагаемость. Он не становится биоразлагаемым, он такой есть, да, водородные связи основные в структуре крахмала, — объясняет директор ВНИИ крахмала к.с.н. Василий Бызов.
Вызовы внедрения биополимеров
Несмотря на потенциал биоразлагаемых материалов, их использование сопряжено с рядом проблем. Независимые эксперты, такие как Екатерина Алексеева, подчеркивают, что производство биоразлагаемой упаковки требует значительных ресурсов, включая вырубку лесов и засеивание полей, которые могли бы использоваться для выращивания продовольственных культур. Кроме того, процесс производства и утилизации таких упаковочных материалов все равно сопровождается образованием отходов и выбросов, негативно влияющих на окружающую среду.
— Полного разложения пластика все-таки не происходит, и образуются частицы микропластика. То есть идеальный вариант — разложение любого пластика до простых неорганических молекул (воды и углекислого газа), но этого не происходит, длинные молекулы полимера разрываются на части и в таком виде попадают в природу, — говорит доцент МГУ имени М.В. Ломоносова, к.б.н. Елена Тимофеева.
Для биоразложения пластиковой тары необходимы кислород, специальные микроорганизмы или, например, компостные черви, соответствующие температура и влажность. Если условно биоразлагаемый пакет оказывается в окружающей среде без этих условий, то процесс полного разложения до безопасных веществ, таких как вода и углекислый газ, становится сомнительным, предупреждают специалисты экоцентра «Сборка».
Таким образом, несмотря на усилия по внедрению биотехнологий, проблема пластикового загрязнения остается актуальной и требует комплексного подхода к решению.
Альтернативное решение - мискантус гигантский
Одним из возможных путей выхода из сложившейся ситуации может стать использование мискантуса гигантского для создания биоразлагаемой упаковки. Эта культура, богатая целлюлозой, служит натуральным заменителем древесины и идеально подходит для производства экологически чистой упаковки.
Исследование, опубликованное в журнале Health, Food & Biotechnology в 2023 году, подтвердило, что упаковка из мискантуса безопасна для пищевых продуктов и обладает высокой степенью биоразлагаемости. В условиях компостирования она разлагается вдвое быстрее, чем материалы из древесной целлюлозы. Помимо этого, в процессе производства упаковочных материалов из мискантуса используются щадящие химические реагенты, что минимизирует вредное воздействие на окружающую среду. В результате получается продукция, которая не только быстро разлагается, но и производится с минимальным ущербом для природы.
Таким образом приведенные данные свидетельствуют о большом потенциале мискантуса гигантского как альтернативы традиционным древесным и пластиковым упаковочным материалам. Использование этой культуры позволяет создавать экологически чистую упаковку, соответствующую современным стандартам безопасности и способствующую снижению уровня пластикового загрязнения планеты.
__________________________________________________________________________________________
Первоисточники публикации:
Кирш И.А., Тверитникова И.С., Баталова В.В. Исследование возможности использования биоразлагаемых целлюлозосодержащих материалов на основе мискантуса в качестве одноразовой посуды и упаковки пищевых продуктов. Health, Food & Biotechnology. 2023;5(2).
Если вам понравилась статья, не забудьте поставить 👍 и подписаться на наш канал ✅!
Наш сайт: https://misc.farm
Телефон: +7 (495) 177-89-89
Email: info@misc.farm
Мы в соцсетях:
Telegram: https://t.me/miscant
Одноклассники: https://ok.ru/group/70000007152054
Rutube: https://rutube.ru/channel/37881605/