Kan fødevarebaseret plast erstatte råolie-afledte materialer?

Mad har udviklet sig fra et simpelt måltid til en potentiel hjørnesten i en bæredygtig fremtid. Mens ethanol og biodiesel allerede fortrænger benzin og diesel, undersøger et voksende segment af plastindustrien, om planteafledte polymerer ligeledes kan reducere USAs afhængighed af olie og naturgas.

Ifølge U.S. Energy Information Administration forbruges omkring 900.000 tønder olie og naturgas hver dag til fremstilling af plastik i USA. Fødevarebaseret plastik – afledt af majs, sukkerrør, cashewnødder og andre afgrøder – tilbyder et fornybart alternativ, der gradvist kan tage deres plads.

Hvorfor tilhængere er begejstrede

Der er to primære fordele ved planteafledte polymerer:

• Fornybarhed – Så længe landmændene dyrker afgrøderne, kan forsyningskæden fortsætte i det uendelige.
• Miljøfordele – Produktion kræver generelt mindre energi og udleder færre drivhusgasser. Under de rette forhold nedbrydes mange bioplaster til harmløse organiske stoffer.

Nøgleudfordringer og afvejninger

På trods af deres løfte, står fødevarebaseret plast over for betydelige forhindringer:

• Lavt smeltepunkt – Mange biopolymerer smelter ved temperaturer langt under konventionel plast. For eksempel har polymælkesyre (PLA), en majs-afledt plastik, der bruges af detailhandlere som Walmart, et smeltepunkt på kun 114°F (46°C) [Royte] hvorimod polyethylenterephthalat (PET) smelter over 400°F (204°C). Dette begrænser applikationer i miljøer med høje temperaturer.
• Biologisk nedbrydelighed – De fleste bioplaster nedbrydes kun under industrielle komposteringsforhold. Hjemmekompostbunker eller lossepladser formår ofte ikke at give den nødvendige temperatur, fugt og mikrobiel aktivitet, hvilket får dem til at fortsætte som konventionel plastik.
• Genbrug af kontaminering – Fordi bio-plast er kemisk adskilt, behandler genbrugsstrømme dem typisk som forurenende stoffer, hvilket tilføjer behandlingstid og omkostninger [Baker &Zahniser] .
• Konkurrence om arealanvendelse – Omdirigering af afgrøder fra fødevarer til plast giver anledning til bekymring for fødevaresikkerhed. USDA anslår, at i 2014 understøtter næsten 25% af kornproduktionen ethanol og andre biobrændstoffer, et tal, der kan stige med en bredere anvendelse af bioplast. Bekymringer om pesticider og genmodificerede afgrøder vejer også tungt på miljøvurderinger.

Industriens momentum og teknologiske fremskridt

Selvom de stadig tegner sig for mindre end 1 % af plastmarkedet, investerer flere store virksomheder kraftigt i forbedret bioplast:

• Panasonic &NEC – Annonceret udvikling af varmebestandige PLA-kompositter med forbedret holdbarhed [AZo] .
• Stofskifte – Oprettet Mirel , en bioplast, der nedbrydes biologisk i standard kompostbunker, hvilket mindsker behovet for specialiserede faciliteter.
• Omkostningsforløb for bioplast falder, drevet af proceseffektivitet og stordriftsfordele.

Disse fremskridt tyder på, at efterhånden som oliereserverne svinder ind, kan fødevarebaseret plast blive et robust, bæredygtigt alternativ til råolie-afledte materialer.

Yderligere ressourcer

• AZo Journal of Materials. "Panasonic og Teijin udvikler varmebestandig PLA-forbindelse." 1. juli 2010. Link
• Baker, Allen og Steven Zahniser. "Etanol omformer majsmarkedet." US Department of Agriculture. April 2006. Link
• Barnett, Ron. "Bionedbrydelig plast fremstillet af planter, ikke olie, er ved at dukke op." USA i dag. 26. december 2008. Link
• Miljøleder. "Bioplastbrugsstigning, på trods af økonomi." 3. juni 2010. Link
• Der Hovanesian, Mara. "Jeg har kun ét ord til dig:Bioplastik." Business Week. 14. august 2008. Link
• Maskinist materialer. "Sammenligningstabel for plastik." Link
• Royte, Elizabeth. "Majsplastik til undsætning." Smithsonian Magazine. august 2006. Link
• Smock, Doug. "NEC udvikler cashew-afledt plastik." Design nyheder. 31. august 2010. Link
• USA Energiinformationsforvaltningen. "Ofte stillede spørgsmål – råolie." 7. oktober 2009. Link