В классическом варианте биополимеры разделяют на bio-based и biodegradable. В данной трактовке термин bio-based относятся к биополимерам, которые получают на основе материалов растительного происхождения. Но, строго говоря, любой полимер, в том числе синтетический, тоже является bio-based по своей природе. Потому что синтетические полимеры (такие как полиэтилен и др.) получают путем химических превращений из продуктов переработки нефти, газа, угля, т. е. продуктов природного происхождения.
СПРАВКА No 1
В настоящее время во всем мире выпускается более 390 млн т пластмасс в год, львиная доля которых производится на основе невозобновляемого сырья, тогда как биополимеры составляют лишь менее 1 %. Однако, согласно прогнозам, в ближайшие четыре года мощности по производству этих полимерных материалов должны увеличиться почти втрое (см. рисунок). Более подробно см. в ПМ No 8 2023 г., с. 53–55. — Прим. ред.
Для создания биополимеров в процессе их производства и переработки требуется применять различные синтетические добавки, поэтому само разделение полимеров на биополимеры и синтетические полимеры является очень условным. И было бы справедливым, оценивая экологичность того или иного материала, учитывать весь цикл его создания и последующих превращений.
Теперь по поводу biodegradable-полимеров. В классической трактовке это биоразлагаемые пластики, самопроизвольно разрушающиеся в результате воздействия факторов окружающей среды — физических, микробиологических и химических. Но по сути все полимеры следует считать биоразлагаемыми. Отличие состоит лишь в периоде их разложения — у одних это несколько месяцев, у других — сотни лет.
Согласно этой логике, надо исходить из следующих положений.
- Проблема производства искусственных саморазлагающихся полимеров в том, что оно очень дорогостоящее, плюс сам процесс производства загрязняет окружающую среду не меньше отходов синтетических полимеров и часто требует организации новых технологических процессов и нового оборудования.
- Синтетические полимеры (полиолефины, полиэфиры) можно сделать биоразлагаемыми путем добавления в процессе их производства биоразлагающих добавок (например, Polymateria). При их использовании после разложения полимера остается не микропластик, а низкомолекулярный воск, который в дальнейшем разлагается и утилизируется бактериями.
- Полимерам, которые разлагаются не самостоятельно, а путем компостирования, необходимы специальные условия, определенным образом оборудованные площадки. Поэтому важно четко понимать, что подразумевается под понятием «биоразлагаемый полимер», и учитывать, что этот материал необходимо собрать и затем создать ему определенные условия, чтобы в дальнейшем его биоразложить.
Есть несколько важных аспектов, которые необходимо иметь в виду, ведя разговор об эффективном использовании биополимеров.
Во-первых, это экономические факторы. Невозможно предприятиям отрасли идти лишь в сторону производства биополимеров, которые разлагаются сами, так как при этом происходит удорожание продукта в несколько раз. Если же использовать добавки для биоразложения, то удорожание составит лишь около 30 %, что намного выгодней.
Во-вторых, само биоразложение не должно являться фетишем. Потому что существуют, например, и конструкционные полимеры с длительным сроком эксплуатации, которые используются, в частности, в автомобилестроении. Они не могут и не должны, пусть очень медленно, но сразу начинать разлагаться. Такие материалы невозможно заменить на биополимеры.
Полимер — это материал с высокой добавленной стоимостью, который можно повторно перерабатывать. Поэтому бездумная нацеленность на разложение — расточительство. Необходимо правильно организовать систему сбора и сортировки пластиковых изделий для дальнейшей их переработки. Неужели разница в стоимости изделий из биополимеров (там, где они применимы) и изделий из традиционных материалов не перекроет затраты на сбор, сортировку и ввод в повторную переработку?
Конечно, есть изделия, которые легко «вымываются» из полимерного круговорота: легкие, тонкие пленки от мелкой упаковки, загрязненная пищевыми отходами упаковка и т. д. Они легко попадают в природу, и для них логично применять биоразлагающие добавки. И, конечно, унификация и упрощение конструкции упаковки упростит ее сбор и сортировки. Все это разнообразие вариантов указывает на необходимость комплексного подхода — профессионального применения разных решений там, где они будут более эффективны.
СПРАВКА No 2
В статье использованы материалы стандарта РФ ПНСТ 805-2022 «Пластмассы. Полиолефины биоразлагаемые в открытой наземной среде. Технические требования» (подготовлен ООО «Адитим», утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23.12.2022 No 146-пнст)
Соответственно, наша работа с экологической точки зрения должна быть ориентирована на разные направления:
- использование природных биополимеров, которые разлагаются сами;
- применение биоразлагающих добавок;
- компостирование;
- очень хорошо налаженная вторичная переработка.
Когда вам говорят, что существует только один вариант использования биополимеров, то это говорят люди, которые, наверное, либо плохо учились в школе, либо намеренно необъективны. Если мы начнем делать автомобили из не подходящих для этого материалов или будем тратить все финансовые ресурсы на производство bio-based-полимеров, наша экономика станет неконкурентоспособной.
Еще один социально-экономический аспект — существование огромного количества перерабатывающих предприятий, а соответственно, инвестированных средств в переработку полимеров. Резкий переход от одной парадигмы к другой без продуманных промежуточных этапов приведет к тому, что эти инвестиции будут утрачены. Необходимо учитывать этот факт и максимально эффективно проводить трансформацию производства. Например, использовать уже имеющееся на предприятии оборудование для переработки (как в случае с биоразлагающими добавками).
В любом случае производство любого полимера — это сложный процесс, требующий больших ресурсов (финансовых, сырьевых, производственных). И основной целью должна быть проработка вариантов дальнейшего использования отслуживших свой срок полимерных материалов. Должен быть очень хорошо гармонизированный комплекс мер, продуманный жизненный цикл полимера — от создания до способа его утилизации или вторичной переработки.
