ترند 16
پلاستیک زیستی Bio-plastics
معرفی پلاستیکهای زیستی
یکی از راه‌حل‌های ارائه شده برای حل مشکلات زیست محیطی، جایگزینی پلاستیکهای نفتی با پلاستیکهای زیستی است. پلاستیکهای زیستی درواقع پلاستیک‌هایی هستند که از زیست‌توده‌هایی همچون روغن و چربی گیاهان، نشاسته، ذرت و … تولید می‌شوند. میکروارگانیسم‌ها نیز می‌توانند در حضور برخی منابع، پلاستیکهای زیستی را تولید کنند؛ اما نکته مهم در رابطه با این نوع از پلاستیک‌ها، توانایی تجدید پذیری آن‌هاست.
اما پلاستیک چیست؟
بر اساس تعریف دیکشنری Webster پلاستیک به هر نوع ترکیب آلی گفته می‌شود که از طریق پلیمریزاسیون ایجاد می‌شود، قابلیت شکل‌پذیری و قالب‌گیری را دارند و به اشکال مختلفی همچون رشته و فیلم قابل‌تبدیل هستند. پلاستیک‌ها در دو گروه ترموستات و ترموپلاستیک طبقه‌بندی می‌شوند.
بخش عظیمی از دنیای امروز ما را پلاستیک‌ها اشغال کرده‌اند. پلاستیک‌ها سازه‌هایی هستند که به‌وسیله بشر تولیدشده‌اند و به طبیعت تعلق ندارند؛ بنابراین زباله‌های حاصل آن‌ها در طبیعت انباشت می‌شوند. تنها 9 درصد از پلاستیک‌ها بازیافت می‌شوند و اکثر آن‌ها موجب آلودگی محیط زیست و نواحی دفع زباله می‌شوند. تجزیه شدن پلاستیک‌ها به 500 سال زمان نیاز دارد که در این حین مواد سمی نیز به زمین نفوذ می‌کنند. در هر دقیقه 12 کیسه پلاستیکی به طبیعت وارد می‌شود.
پلاستیک‌ها توسعه قابل‌توجهی را از دهه 1940 آغاز کردند و کم‌کم جایگزین چوب، گِل، فلزات، شیشه و دیگر ترکیبات شدند.
قیمت کم، دوام بالا، وزن کم، مقاوم بودن نسبت به تخریب، خواص مکانیکی و دمایی مناسب؛ پلاستیک‌ها را به انتخاب مناسبی برای بسیاری از کارها تبدیل کرده است. در نیمه دوم قرن بیستم پلاستیک‌ها به مهم‌ترین ابزار مورداستفاده در سراسر جهان تبدیل شدند.
برای تولید پلاستیک‌ها از نفت خام که غیر‌تجدید پذیر است استفاده می‌شود. بر اساس گزارش‌ها روزانه 200000 بشکه نفت فقط برای تولید پلاستیکهای بسته‌بندی استفاده می‌شود. استفاده از این سوخت‌های بر پایه‌ی کربن موجب آزاد شدن حجم عظیمی از گازهای گلخانه‌ای در اتمسفر می‌شود که عواقبی همچون گرم شدن زمین را در پی دارد.
بحران سوخت‌های فسیلی در دهه 70، نشر زیاد گازهای گلخانه‌ای و حمایت از محیط‌زیست موجب شد تا گروه جدیدی از پلاستیک‌ها بر روی کار بیایند(7، 8). این نوع پلاستیک‌ها که با عنوان پلاستیکهای زیستی شناخته می‌شوند درواقع پدیده‌ی جدیدی نیستند و از دهه 1850 شناخته‌شده بودند. اولین پلاستیکهای ساخته دست بشر که از نوع زیستی بودند در سال 1862 و تحت عنوان تجاری Parkesipne تولید شدند. در ساختار این پلاستیک‌ها از نیترات سلولز استفاده‌شده بود.
طبقه‌بندی پلاستیکهای زیستی
تاریخچه‌ی پلاستیکهای زیستی
1862– Alexander parkes اولین پلاستیک ساخته دست بشر را از ترکیبات سلولزی با نام parkesine تولید کرد. اساس این پلاستیک‌ها از مواد طبیعی بودند.
1897– Galalith به‌وسیله یک مخترع آلمانی تولید شد. این ترکیب یک نوع پلاستیک زیست‌تجزیه‌پذیر است که از کازئین شیر برای تولید آن استفاده شده است. این ترکیب به علت عدم شکل‌پذیری مناسب، کاربردهای تجاری محدودی داشت.
ساخت دکمه از Galalith
1907– Branden berger محصولی به نام سلفون را تولید کرد. این ساختار شامل صفحات شفافی بود که در ساخت آن از چوب، کتان، یا سلولز شاه‌دانه استفاده شده بود. Cellaphone یک برند تجاری شناخته شده است.
1926– Mariue lemoigne موفق شد پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات (PHB) را از باکتری Bacillus megaterium جداسازی کند. این ترکیب اولین پلاستیک زیستی بود که از باکتری‌ها جداسازی شد.
دهه 1930– Henry ford آمریکایی از پلاسیتک‌های زیستی تولیدشده با دانه‌های سویا برای تولید بخشی از قطعات خودروهایش استفاده کرد! شرکت Ford بعد از جنگ جهانی دوم این کار را متوقف کرد.
1947– Rilsan که با عناوین پلی‌آمید 11 یا نایلون 11 نیز شناخته می‌شود، توسط شرکت Organico به‌عنوان یک اختراع به ثبت رسید. شرکت خودروسازی سیتروئن از این ترکیب برای خودروهای DS خود بهره برد. در حال حاضر حق این اختراع در اختیار شرکت Arkema است.
دهه‌های 1950 و 1960– W.R.Grace متوجه شد که می‌توان در ابعاد تجاری پلی‌هیدروکسی‌آلکانوات و پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات را به‌وسیله میکروب‌ها و باکتری‌ها تولید کرد؛ اما این کشف به علت قیمت پایین نفت خام در ادامه با شکست مواجه شد.
1973– بحران نفت به علت عدم تولید نفت توسط کشورهای عربی در حمایت از فلسطین باعث شد تا قیمت نفت خام افزایش یابد. بعد از این بحران، توجه زیادی به پلاستیکهای زیستی معطوف شد.
1975– گروهی از دانشمندان به کشف چگونگی تجزیه‌ی زیستی در طبیعت برآمدند؛ و در پایان تحقیقات خود با باکتری Flavobacterium مواجه شدند.
1979– انقلاب ایران و جنگ با عراق موجب شد تا کمبود قابل‌توجهی در نفت ایجاد شود و قیمت آن نیز افزایش یابد؛ و همانند شرایط بحران نفت، تحقیقات بر روی یافتن گزینه‌های جایگزین پلاستیکهای نفتی معطوف شود.
1983– صنایع شیمیایی سلطنتی و یک شرکت سرمایه‌گذار محلی (Marlborough teeside management) اولین شرکت تولید پلاستیک زیستی را با نام Marlborough Biopolymers تأسیس کردند. آن‌ها محصولات خود را تحت عنوان biopol که توسط باکتری‌ها تولید شده بود عرضه کردند. از این محصول برای تولید رشته، پنل و تراشه استفاده شد.
1990– شرکت ایتالیایی Novament تأسیس شد و کم‌کم خود را به‌عنوان یک پیشتاز در عرصه پلاستیکهای زیستی مطرح کرد.
1992-Chris Somerville بیان کرد گیاه Arabidopsis thaliana می‌تواند پلی‌هیدروکسی‌بوتیرات را تولید کند.
1996– شرکت Monsanto حق امتیاز تجاری biopol را از Zeneca خریداری کرد؛ و محصولات جدید را خود را با کمک گیاهان به جای میکروب‌ها تولید کرد.
1997– شرکت صنایع شیمیایی Cragill & Dow با هدف تولید پلاستیک زیستی از ذرت کار خود را آغاز کرد. در سال 2001 شروع به تولید پلی‌لاکتیک‌اسید (PLA) کرد. این شرکت در سال 2005 نام خود را به Nature works تغییر داد. در حال حاضر عمده‌ترین تولید‌کننده PLA در جهان به شمار می‌آید.
2001– Reny lucas فرانسوی شرکت Algopack را با هدف تولید پلاستیک زیستی از جلبک دریایی تأسیس کرد. جلبک‌های دریایی به هیچ نوع کود یا علف‌کُشی نیاز ندارند. این نوع از پلاستیکهای زیستی در طی 12 هفته به شکل زیستی در محیط خاکی می‌توانند تجزیه شوند. اگر هم در محیط‌های آبی باشند زمان این تجزیه به پنج ساعت تقلیل می‌یابد.
2018– Neste تولید صنعتی پلی‌پروپیلن زیستی (Bio-PP) را با هدف ایجاد لوازم منزل شرکت IKEA آغاز کرد. پلی‌پروپیلن بعد از پلی‌اتیلن بیشترین کاربرد را به‌عنوان پلاستیک در جهان دارد. میزان فروش جهانی آن به 145 میلیارد دلار می‌رسد. Neste به دنبال جایگزینی نوع زیستی پلی‌پروپیلن با نوع حاصل‌شده از سوخت‌های فسیلی است.
2018– project effective با هدف جایگزینی نایلون با نایلون زیستی آغاز شد.
2018– تولید نمونه‌ی اولیه از خودرویی که تماماً از پلاستیکهای زیستی تولید شده است.
2018– اولین نوع از بسته‌بندی‌های تولید شده از میوه‌ها ایجاد شد.
انواع پلاستیکهای زیستی
پلاستیکهای زیستی را به روش‌های گوناگونی می‌توان تقسیم‌بندی کرد. در یکی از این تقسیم‌بندی‌ها، پلاستیک‌ها در سه گروه به شرح زیر قرار می‌گیرند.
1- با پایه‌ی زیستی که فاقد توانایی زیست‌تخریب‌پذیری هستند. مثل پلی‌اتیلن (PE)، پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌اتیلن‌ترفتالات (PET).
2- با پایه‌ی زیستی و توانایی زیست‌تخریب‌پذیری. مثل پلی‌لاکتیک‌اسید (PLA)، پلی‌هیدروکسی‌آلکانوات (PHA) و پلی‌بوتیلن‌سوکسینات (PBS).
3- با پایه‌ی سوخت‌های فسیلی و توانایی زیست‌تخریب‌پذیری. مثل پلی‌بوتینل آدیپات ترفتالات (PBAT).
ترکیباتی که دارای پایه‌ی زیستی هستند از منابع زیستی قابل بازیافتی همچون روغن و چربی‌های گیاهی، نشاسته نخودفرنگی و میکروب‌ها به دست می‌آیند؛ اما پلاستیکهای نفتی از نفت خام به‌عنوان منبع تولیدی‌شان استفاده می‌شود.
پلاستیکهای زیستی را می‌توان بر اساس نوع منبع زیستی تولیدکننده‌ی آن‌ها نیز تقسیم کرد، که در این تقسیم‌بندی پلاستیکهای نشاسته‌ای، پلاستیکهای سلولزی، پلاسیتک‌های پروتئینی، پلی‌لاکتیک‌اسید، پلی‌هیدروکسی‌آلکانوات‌ها، پلی‌آمید 11، پلی‌اتیلن‌های زیستی و پلیمرهای لیپیدی قرار می‌گیرند.
پلاستیکهای نشاسته‌ای
پلاستیکهای نشاسته‌ای می‌توانند به چند طریق از نشاسته تولید شوند. پلیمرهای حاصل‌شده از نشاسته‌ی خالص، پلیمرهای حاصل‌شده از نشاسته تخمیر شده، پلیمرهای حاصل‌شده از نشاسته تخریب‌شده، پلیمرهای حاصل‌شده از نشاسته تغییریافته (گروه OH جایگزین گروه‌های استری یا اتری می‌شود) و پلیمرهای حاصل‌شده از ترکیبی از چند نوع ترکیب نشاسته‌ای(14) از انواع متفاوت این نوع پلیمرها هستند. این ساختارها اغلب با سایر پلی‌استرهای تجزیه‌پذیر ترکیب می‌شوند تا برای کاربردهای صنعتی مناسب شوند. از جمله این ساختارهای مخلوط می‌توان به نشاسته/ پلی‌لاکتیک‌اسید(15)، نشاسته/ پلی‌کاپرولاکتون و نشاسته/ Ecoflex (پلی‌بوتیلن‌آریپات همراه با ترفتالات) اشاره کرد.
بخش عمده‌ای از کاربرد این نوع پلیمرها مربوط به صنایع بسته‌بندی (75 درصد) است و بقیه مصرف آن به صنایع کشاورزی اختصاص می‌یابد. یکی از کاربردهای منحصر به فرد این ترکیبات به عنوان پرکننده تایر خودروها است که منجر به کم شدن صدا، اصطکاک و مصرف سوخت می‌شود.
برخی از انواع پلاستیکهای نشاسته‌ای توانایی تجزیه‌پذیری در طبیعت را ندارند اما چون میزان کربن کمتری را آزاد می‌کنند، نسبت به پلاستیکهای رایج برتری دارند.
پلاستیکهای سلولزی
پلیمرهای سلولزی در اثر تغییرات شیمیایی در سلولز ایجاد می‌شوند. سلولز ساختاری شبیه به نشاسته دارد و فقط به لحاظ نوع پیوند گلیکوزیدی‌شان از هم متمایز می‌شوند. سلولز در مقابل هیدرولیز شدن از مقاومت بالایی برخوردار است زیرا دارای پیوندهای هیدروژنی قوی است. این نوع از پلاستیکهای زیستی عمدتاً از سلولز استر (سلولز‌استات+نیتروسلولز) یا مشتقات‌شان مثل سلولوئید تولید می‌شون
پلاستیکهای پروتئینی
پلاستیکهای پروتئینی از 1930 برای کارهای متفاوتی همچون تولید پوشش‌ها و سورفکتنت‌ها مورد استفاده قرار می‌گرفتند. بر اساس منبع تولیدی‌شان، این نوع پلیمرها در دو گروه گیاهی و جانوری طبقه‌بندی می‌شوند(10). این نوع از پلاستیکهای زیستی عمدتاً از منابع پروتئینی همچون گلوتن گندم یا کازئین تولید می‌شوند. این نوع از پلاستیک‌ها از خواص زیست‌تجزیه‌پذیری مناسبی برخوردار هستند
پلی‌لاکتیک‌اسید (PLA)
در تولید پلی‌لاکتیک‌اسید (PLA) از نشاسته‌ی ذرت (در امریکا)، ریشه یا نشاسته‌ی تاپیوکا (در آسیا) و نیشکر(در سایر نقاط جهان) استفاده می‌شود. برای تهیه این محصول با نشاسته ذرت ابتدا مغز ذرت‌ها در سولفور دی‌اکسید و آب داغ غوطه‌ور می‌شود و اجزای آن شامل نشاسته، پروتئین و الیاف از هم تفکیک می‌شوند و روغن نیز جدا می‌شود. نشاسته‌ی ذرت دارای مولکول‌های کربن زنجیره بلندی است که مشابه آن را می‌توان در پلاستیکهای نفتی نیز یافت
کاربردهای پلاستیکهای زیستی
پلاستیکهای زیست‌تجزیه‌پذیر دارای کاربردهای تجاری متنوعی هستند. بر اساس برخی از آمار بیان می‌شود که سهم صنعت بسته‌بندی و تولید ظروف آشپزخانه در این بازار بیش از بقیه موارد است.
صنعت بسته‌بندی
پلاسیتک‌های زیستی در صنعت بسته‌بندی کاربرد گسترده‌ای دارند. در مورد بسته‌بندی مواد غذایی از پلاستیک‌هایی استفاده می‌شود که علاوه بر حفظ کیفیت غذا، آن را از آلودگی‌های محیطی نیز مصون بدارد.
کاربرد پلاستیکهای زیستی در صنعت بسته‌بندی
تولید کیسه‌های پلاستیکی
این کیسه‌های زیست‌تجزیه‌پذیر از موادی ساخته شده‌اند که در محیط می‌توانند تجزیه یا به کمپوست تبدیل شوند. سه نوع از کیسه‌های زیست‌تجزیه‌پذیر وجود دارد. 1- کیسه‌های ساخته شده از نوعی رزین که حاوی نشاسته، پلی‌اتیلن و فلزات سنگین (کادمیوم، سرب و بریلیوم) است؛ 2-حاوی ترکیبی از نشاسته و پلیمرهای زیست‌تجزیه‌پذیری همچون PLA می‌باشند؛ 3- کیسه‌های زیست‌تجزیه‌پذیر OXO که به سرعت تجزیه می‌شوند.
کیسه‌های پلاستیکی زیست‌تجزیه‌پذیر
کاربرد پلاستیکهای زیستی در لوازم منزل
امروزه بسیاری از لوازم منزل و آشپزخانه به‌جای تولید از پلی‌اتیلن و پلی‌اولفین، از پلاستیکهای زیست‌تجزیه‌پذیر تولید می‌شوند. لوازم آشپزخانه، وسایل دستشویی و حمام، جالباسی و … ازجمله محصولاتی هستند که از پلاستیکهای زیستی تولید می‌شوند. برای مثال جالباسی‌های شرکت The United Color Of Benetton به طور 100 درصد قابلیت بازیافت دارند.
جالباسی‌های شرکت The United Color Of Benetton
کاربرد پلاستیکهای زیستی در کشاورزی و باغبانی
تولید مالچ‌های کشاورزی، محفظه‌های دانه و تورهای زیست‌تجزیه‌پذیر از جمله کاربردهای پلاستیکهای زیستی در کشاورزی است. مالچ لایه‌ای محافظ است که بر روی سطح خاک قرار می‌گیرد و دانه‌ها را نسبت به تغییرات آب‌وهوا محافظت می‌کند. هم‌چنین با حفظ رطوبت دانه و افزایش دمای خاک به جوانه‌زدن دانه‌ها در فصل بهار کمک می‌کند. محفظه‌های دانه نیز بعد از جوانه‌زدن و ریشه‌کردن دانه‌ها تجزیه می‌شوند. در پروش قارچ از تورهای زیست‌تجزیه‌پذیر استفاده می‌شود.
کاربرد پلاستیکهای زیستی در ابزار پزشکی
نخ‌های بخیه که از پلیمرهای غیرسمی تولید می‌شوند ازجمله مهم‌ترین کاربردهای پلیمرهای زیستی در صنعت پزشکی به شمار می‌آید. این نخ‌ها به راحتی استریل می‌شوند و تا زمانی که بافت کاملاً ترمیم شود آن را محکم حفظ می‌کنند. در پایان هم به آسانی در بدن متابولیزه می‌شوند. در تولید این نخ‌ها از لاکتیک یا گلیکولیک‌اسید استفاده می‌شود.
تولید پین‌های ارتوپدی، استنت‌ها و ایمپلنت‌های دندان‌پزشکی از دیگر کاربرد پلاستیکهای زیستی در صنعت پزشکی است.
پین‌های ارتوپدی
پلیمرهای زیست‌تجزیه‌پذیر PolyActive و OctoDEX، دو نوع جدید از سامانه‌های انتقال دارویی هستند که توسط شرکت OctoPlus ارائه شده‌اند.
کاربرد پلاستیکهای زیستی در صنعت الکترونیک
پلاستیک‌ها بخش وسیعی از مصارف در صنعت الکترونیک را به خود اختصاص می‌دهند. علت این امر، مقاومت، سختی، سبکی و انعطاف‌پذیری این ترکیبات است.
لوله‌های محافظ، تخته‌های مدار، صفحه‌کلید و نشانگر کامپیوتر؛ از جمله استفاده‌های گسترده‌ی پلاستیک در این صنعت است.
کاربرد پلاستیکهای زیستی در صنعت خودروسازی
صنعت خودروسازی به دنبال یافتن راهی است تا بتواند میزان نشر گازهای گلخانه‌ای و مصرف سوخت را از طریق کم کردن وزن خودروها کاهش دهد. به همین دلیل به استفاده از پلاستیکهای زیستی روی آورده است. پلاستیکهای زیستی در این بین علاوه بر داشتن ویژگی‌های پلاستیکهای معمول، تأثیرات منفی کمتری را بر روی طبیعت می‌گذارند.
اولین کاربرد تجاری از پلاستیک زیستی، استفاده از Sorona EP PTT در دریچه‌های هوای خودرو تویوتا پیروس بود.
دریچه‌ی هوای خودروی تویوتا پیروس ساخته‌شده از Sorona EP PTT
شرکت تویوتا در طیف وسیعی از محصولات خود از پلاستیک‌هایی استفاده می‌کند که برای ساخت آن‌ها از ترکیبات گیاهی استفاده شده است (28).
خواص پلاستیکهای زیستی
در مطالعات انجام‌شده پلاستیکهای به‌دست‌آمده از نفت خام با پلاستیکهای زیستی به لحاظ مختلف مورد بررسی قرارگرفته‌اند. پلاستیکهای زیستی با توانایی تجدیدپذیری، مقاومت بالا، میزان نشر گاز کربن‌دی‌اکسید کمتر، عدم نیاز به سوخت‌های فسیلی برای تولید و توانایی تجزیه کامل در طبیعت می‌توانند به عنوان جایگزین مناسبی برای تولید انواع محصولات پلاستیکی به کار گرفته شوند تا محیط‌زیست کمتر تحت تأثیر قرار بگیرد
تجزیه شدن پلاستیکهای زیستی
نحوه تجزیه و برگشت به چرخه طبیعی پلاستیکهای زیستی به چندین شکل می‌تواند اتفاق بیافتد: تجزیه‌پذیری (Degradable)، تجزیه‌پذیری زیستی (Biodegradable) و قابل‌تبدیل به کمپوست (Compostable).
تجزیه‌پذیری
همه‌ی پلاستیک‌ها حتی پلاستیکهای نفتی نیز می‌توانند تجزیه شوند؛ اما قطعه‌قطعه شدن یا تبدیل به پودر شدن همیشه به معنای تجزیه‌ی کامل و برگشت به چرخه طبیعت نیست. پلاستیکهای تجاری هزاران سال طول می‌کشد تا به قطعات کوچکتر تبدیل و تجزیه شوند؛ اما پلاستیکهای زیستی در زمانی بسیار کمتر در شرایط عادی محیط یا شرایطی خاص همچون محیط‌های ایجاد کمپوست تجزیه می‌شوند.
تجزیه‌پذیری زیستی
تجزیه‌ی زیستی شامل تغییرات شیمیایی و فیزیکی در ساختار پلیمر مربوطه است که این تغییرات نتیجه تأثیرات هماهنگ تجزیه‌ی غیر زیستی (مثل تجزیه‌ی مکانیکی، تجزیه‌ی نوری، تجزیه‌ی شیمیایی و یا تجزیه‌ی اکسیداتیو گرمایی) و تجزیه‌ی زیستی (مثل فعالیت قارچ‌ها و باکتری‌ها) است.
دو فاکتور مهم در تجزیه‌ی زیستی، شرایط محیطی و خواص پلیمر است. عوامل محیطی عبارتند از: دما، رطوبت، pH، جمیعت میکروبی و اختصاصیت آنزیمی. اما خواص پلیمر شامل خواص شیمیایی، پایداری زنجیره، وزن مولکولی، میزان کریستالی بودن و ترکیب کوپلیمرها می‌باشد (29).
تجزیه‌ی زیستی در محیط‌های مختلفی می‌تواند اتفاق بیفتد که در هر کدام از این محیط‌ها، عوامل میکروبی مختلفی در تجزیه دخیل هستند.
جنبه‌های منفی پلاستیکهای زیستی
اگرچه که پلاستیکهای زیستی نسبت به پلاستیکهای نفتی عمدتاً به عنوان دوست‌دار طبیعت شناخته می‌شوند؛ اما آیا این ادعا صد در صد قابل تأیید است؟
عواملی همچون بهره گرفتن از زمین، حشره‌کش‌ها و علف‌کش‌ها، مصرف انرژی و آب، نشر گازهای گلخانه‌ای و متان، زیست‌تجزیه‌پذیری و بازیافت، ازجمله مواردی است که برای درست بودن تأثیر مثبت پلاستیکهای زیستی باید بررسی شود.
پلاستیکهای زیستی توانایی تجزیه‌پذیری زیستی دارند که یک ویژگی مهم و منحصر به فرد برای آن‌ها به حساب می‌آید؛ اما گاهی این نوع پلاستیک‌ها به مناطق دفع زباله منتقل می‌شوند که ممکن است در طی فرایندهای تجزیه موجب آزادسازی متان شوند که 23 بار خطرناک‌تر از کربن‌دی‌اکسید است
جمع بندی مقاله پلاستیکهای زیستی
آگاهی جوامع نسبت به حفظ محیط زیست و افزایش نگرانی‌ها در مورد زباله‌های پلاستیکی موجب آغاز سرمایه‌گذاری برای تولید پلاستیکهای زیستی شده است. مزیت پلاستیکهای زیستی همچون تجزیه‌پذیری ۱۰۰ درصدی، قابلیت تولید از ترکیبات زیستی، امکان بازیافت و استفاده مجدد، کمپوست‌پذیر بودن بدون اینکه ترکیبات سمی تولید کند؛ در کنار امکان تولید محصولات متعدد تجاری این ترکیبات زیستی را بسیار برجسته کرده است. پلاستیکهای زیستی نشر کربن‌دی‌اکسید را در هنگام تولید و تجزیه محدود می‌کنند.
پلاستیکهای زیستی بدون شک تنها راه‌حل برای حل مشکلات ایجاد شده از پلاستیک‌ها نیستند؛ اما گامی مهم در جهت پیش‌برد هدف حفاظت از محیط‌زیست به شمار می‌آید.یکی از راه‌حل‌های ارائه شده برای حل مشکلات زیست‌محیطی، جایگزینی پلاستیکهای نفتی با پلاستیکهای زیستی است. پلاستیکهای زیستی در واقع پلاستیک‌هایی هستند که از زیست‌توده‌هایی همچون روغن و چربی گیاهان، نشاسته، ذرت و … تولید می‌شوند. میکروارگانیسم‌ها نیز می‌توانند در نسبت با برخی منابع، پلاستیکهای زیستی را تولید کنند؛ اما نکته مهم در رابطه با این نوع از پلاستیک‌ها، توانایی تجدید پذیری آن‌هاست.
مزیت پلاستیکهای زیستی همچون تجزیه‌پذیری ۱۰۰ درصدی، قابلیت تولید از ترکیبات زیستی، امکان بازیافت و استفاده مجدد، کمپوست‌پذیر بودن بدون اینکه ترکیبات سمی تولید کند؛ در کنار امکان تولید محصولات متعدد تجاری، این ترکیبات زیستی را بسیار برجسته کرده است. پلاستیکهای زیستی نشر کربن‌دی‌اکسید را در هنگام تولید و تجزیه محدود می‌کنند.
پلاستیکهای زیستی بدون شک تنها راه، برای حل مشکلات ایجاد شده از پلاستیک‌ها نیستند؛ اما گامی مهم در جهت پیش‌برد هدف حفاظت از محیط‌زیست به شمار می‌آیند.
تکنولوژی‌های مختل کننده
__________________
وضعیت: در حال تحقیق
شرکت‌های فعال در این حوزه
آمریکا
NatureWorks
Genomatica
Green Dot Bioplastics
ایتالیا
Gruppo MAIP
پتانسیل ایجاد اختلال اقتصادی ـ اجتماعی: متوسط
مکتب : تکنو ـ بیو ـ اکوتکنولوژیمنابع مقاله پلاستیکهای زیستی
1. Bioplastics and biodegradable plastics [Internet]. 2018.
2. The truth about bioplastics [Internet]. Earth Institute, Columbia University. 2017.
3. Europe(EuPC) P. Plastics-the Facts 2013. An analysis of European latest plastics production, demand and waste data. 2013.
4. Hamieh A, Olama Z, Holail H. Microbial production of polyhydroxybutyrate, a biodegradable plastic using agro-industrial waste products. Global Advanced Research Journal of Microbiology. 2013;2(3):54-64.
5. Pathak S, Sneha C, Mathew BB. Bioplastics: Its timeline based scenario & challenges. Journal of Polymer and Biopolymer Physics Chemistry. 2014;2(4):84-90.
6. Chen YJ. Bioplastics and their role in achieving global sustainability. Journal of Chemical and Pharmaceutical Research. 2014;6(1):226-31.
7. Miyasaka H, Akiyama H, Okuhata H, Tanaka S, Onizuka T. Polyhydroxyalkanoate (PHA) production from Carbon dioxide by recombinant cyanobacteria: INTECH Open Access Publisher; 2013.
8. Bioplastics E. What are bioplastics. 2016.
9. Reddy RL, Reddy VS, Gupta GA. Study of bio-plastics as green and sustainable alternative to plastics. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering. 2013;3(5):76-81.
10. Song J, Kay M, Coles R. Bioplastics. Food and Beverage Packaging Technology. 2011:295-319.
11. wikipedia. Bioplastic
12. The History and Most Important Innovations of Bioplastics [Internet]. 2018.
13. Zhou_Huijuan. Physico-chemical Properties of Bioplastics and its Application for Fresh-cut Fruits Packaging. 2016.
14. Bocchini S. Biodegradable plastics from renewable resources. 2017.
15. Khalid S, Yu L, Meng L, Liu H, Ali A, Chen L. Poly (lactic acid)/starch composites: Effect of microstructure and morphology of starch granules on performance. Journal of Applied Polymer Science. 2017;134(46):45504.
16. Starch based Bioplastic Manufacturers and Suppliers [Internet]. June 27, 2010.
17. BASF announces major bioplastics production expansion [Internet]. 2008.
18. Song J, Murphy R, Narayan R, Davies G. Biodegradable and compostable alternatives to conventional plastics. Philosophical Transactions of the Royal Society of London B: Biological Sciences. 2009;364(1526):2127-39.
19. Sudesh K, Abe H, Doi Y. Synthesis, structure and properties of polyhydroxyalkanoates: biological polyesters. Progess in Polymer Science. 2000.
20. Avérous L, Pollet E. Biodegradable polymers. Environmental Silicate Nano-Biocomposites: Springer; 2012. p. 13-39.
21. Abed RMM, Dobretsov S, Sudesh K. Applications of cyanobacteria in biotechnology. Journal of Applied Microbiology. 2009;106(1):1-12.
22. Nylon 11 [Internet]. 2018.
23. Meier MA, Metzger JO, Schubert US. Plant oil renewable resources as green alternatives in polymer science. Chemical Society Reviews. 2007;36(11):1788-802.
24. Can E, Küsefoğlu S, Wool R. Rigid, thermosetting liquid molding resins from renewable resources. I. Synthesis and polymerization of soy oil monoglyceride maleates. Journal of applied polymer science. 2001;81(1):69-77.
25. Stemmelen M, Pessel F, Lapinte V, Caillol S, Habas JP, Robin JJ. A fully biobased epoxy resin from vegetable oils: From the synthesis of the precursors by thiol‐ene reaction to the study of the final material. Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry. 2011;49(11):2434-44.
26. Floros M, Hojabri L, Abraham E, Jose J, Thomas S, Pothan L, et al. Enhancement of thermal stability, strength and extensibility of lipid-based polyurethanes with cellulose-based nanofibers. Polymer degradation and stability. 2012;97(10):1970-8.
27. Pillai PK, Floros MC, Narine SS. Elastomers from renewable metathesized palm oil polyols. ACS Sustainable Chemistry & Engineering. 2017;5(7):5793-9.
28. Arboleda GA, Montilla CE, Villada HS. Efecto de la concentración de anhídrido maléico en películas de almidón termoplástico y ácido poliláctico. Agronomía Colombiana. 2016;34(1Supl):S118-S20.
29. Javadi A, Pilla S, Gong S, Turng LS. Biobased and Biodegradable PHBV Based Polymer Blends and Biocomposites: Properties and Applications. Handbook of Bioplastics and Biocomposites Engineering Applications. 2011:372-96.
30. Bastioli C. Handbook of biodegradable polymers: iSmithers Rapra Publishing; 2005.
31. Porta R, Di Pierro P, Sorrentino A, Mariniello L. Promising perspectives for transglutaminase in “bioplastics” production. J Biotechnol Biomaterial. 2011;1:1-4.
32. Witt U, Einig T, Yamamoto M, Kleeberg I, Deckwer W-D, Müller R-J. Biodegradation of aliphatic–aromatic copolyesters: evaluation of the final biodegradability and ecotoxicological impact of degradation intermediates. Chemosphere. 2001;44(2):289-99.
33. Bioplastics E. Bioplastics market data 2017. 2017.
34. Van den Oever M, Molenveld K, van der Zee M, Bos H. Bio-based and biodegradable plastics: facts and figures: focus on food packaging in the Netherlands: Wageningen Food & Biobased Research; 2017.