Már jobb minőségű a bioplasztik, mint a műanyag

2018. szeptember 01. szombat - 10:01 / Kriston László
  •    

Olyan innovációs előrelépések történtek a bioplasztikiparban, hogy a természetes alapanyagú műanyagok némelyike ma már jobb minőségű, strapabíróbb és időtállóbb, mint a kőolaj-alapú plasztiktermékek.

A DuPont multinacionális vegyipari vállalatot főleg mesterséges műanyagok gyártójaként ismeri a világ. Ugyanakkor egyik leányvállalata élen jár a bioplasztik-fejlesztésben. Mike Saltzberg, a DuPont Biosciences bioanyagokért felelős igazgatója érdekes interjút adott a Sustainable Brandsnek, melyben felvázolta a bioműanyag-fejlesztés általános innovációs irányvonalait és azt, hogy hol áll most ez a tudomány.

Piaci igény

A fogyasztási cikkek nagy világcégei évekkel ezelőtt inkább csak a retorika szintjén hangoztatták, hogy ökobarát anyagokra váltanak. De nem változtatták meg az anyagbeszerzési prioritásaikat és szokásaikat.  Ha extra költségbe került egy-egy zöld alapanyag megvétele a hagyományos, azaz környezetszennyezőbb matériához viszonyítva – márpedig többségében ez volt az eset –, vagy a bioplasztik használata körülményesebb volt, mint a mesterséges plasztiké, nem vették meg. Inkább dolgoztak a régi anyaggal tovább. Legalábbis így véli Saltzberg. (A Greenpeace be is szólt a Nestlének a csomagolásai miatt.)

Megdöbbentő adatok plasztikszemetünkről: mese a 11 000 tamponról
A világ közvéleménye végre felébredt, az emberek tisztában vannak vele, hogy a plasztikszemetünk eltakarításának megoldása és a műanyaghasználat kiiktatása vagy legalábbis csökkentése égető fontosságú probléma. Néhány megdöbbentő adat arról, hogy miért.

Vagy ha esetleg mégis áldoztak pluszpénzt az ilyen matériákra, azt is azért tették, hogy valamilyen környezetvédelmi előírásnak megfeleljenek. Azaz külső kényszerből tették ökobartáttá a csomagolást. De ezen túlmenően nem gondolkodtak az általuk piacra dobott anyagok életciklusáról, illetve arról, azok hol végzik (a szeméttelepen, biológiailag nem lebomló anyagként).

Saltzberg azt tapasztalta, hogy a fogyasztási cikkeket gyártó multik ma már komolyan gondolják azt, hogy a környezetbarát alapanyagokból dolgozzanak. És ennek oka az, hogy a fogyasztók tudatossá váltak, tisztában vannak a mikroplasztik-szennyezés világszintű problémájával, és elvárják kedvenc termékeik gyártójától, hogy igyekezzen ökológiailag tudatos módon gyártani. Ha lehetséges, akkor minél kisebb arányban mesterséges műanyagból, növelve az újrafeldolgozható plasztik arányát a csomagolásokban. A gyapjú- és bambuszalapú csomagolásokkal már kísérleteznek.

A változást tehát a fogyasztók indították el. A tudatos vásárlók, akik már elég nagy számban vannak ahhoz, hogy kritikus tömeget alkossanak. Ezek az FMCG vállalatok (fast moving consumer goods: gyorsan fogyó fogyasztási termékek) úgy veszik fel a kapcsolatot a DuPonthoz hasonló vegyipari cégekkel, illetve azok szakosodott leányvállalataival vagy startupjaival, hogy kifejezetten olyan anyagokat akarnak beszerezni, ami segíti őket a fenntarthatósági céljaik elérésében. Ebbe beletartozik az is, hogy a műanyagfelhasználás bizonyos százaléka biológiailag lebomló legyen.

37 százalékban lebomló

A DuPont 2006 októbere óta – azaz tizenkét éve – szabadalmaztatott egy növényi rostokon alapuló bioplasztikot, melynek gyártását 2007 januárjában kezdte el, s azóta is tökéletesíti az előállítási folyamatot és a matériát magát. Az anyagot Soronának nevezik.

Nagyon úgy tűnik, hogy az innovációs verseny élvonalában vannak, már ha lehet hinni az ez irányú K+F-ért felelős szakembernek, aki nyilván hazabeszél. Igazából a DuPont már több mint húsz éve dolgozik biomatériákon.

Fotó: Flickr/European Parliament

Fotó: Flickr/European Parliament

A Sorona 37 százalékban növényi alapanyagokból áll. Fő alkotóeleme két kemikália, az egyik a monomer, ami nagyjából megegyzik azzal a vegyi anyaggal, amit a PET italospalackok előállításához is használnak. A másik anyag a bio-PDO, amit erjesztési folyamattal gyártanak.

Mit jelent ez? Fermentációval hozzák létre például a sört is: az élesztőgombához cukrot adnak, ami a cukor egy részét alkohollá változtatja. A cég által kidolgozott erjesztési eljárás ezt a természetes folyamatot másolja, csak itt kukoricából nyert cukorral dolgoznak. Így jön létre az említett bio-PDO. Ezt megtisztítják, és egy másik vegyi anyaggal kombinálják. Az így létrejövő reakció eredményezi a Sorona nevű polimert.

Zöld innovációkkal újul meg az élelmiszeripar és az agrárium
Az agrárium és élelmiszeripar nemcsak a leggyorsabban növekvő, de a legjövedelmezőbb szektorok közé is tartozik. Ugyanakkor a népességnövekedés és a klímaváltozás óriási veszélyeket tartogat az élelmiszerellátási lánc számára. Startupok sora próbál megoldásokat találni a kihívásokra.

Ezzel a polimerrel gyártanak már szőnyeget, aminek foltrezisztens tulajdonságai vannak, s ehhez nem kell semmiféle kemikáliaréteget felvinni rá. (Fogyasztóvédelmi csoportok és aktivisták sokat puffognak azon, okkal és joggal, hogy a gyerekek vegyi anyagokkal befújt bútorok és szőnyegek között játszanak.) Ruhákhoz is használják a Soronát, mely javítja az anyag nyúlékonyságát.

Saltzberg azt állítja, hogy a bioplasztik minőségi javulása nem jár drágulással. Az immár tizenkét éves innováció olcsó. Az anyag kedveltsége és ismertsége egyre javul, idén várhatóan 300 millió dollár értékben értékesít belőle a cég, ami 30 százalékos növekedést jelent az előző évi árbevételhez képest.

Újfajta italospalackok

A szénsavas üdítőitalok plasztik palackja mindig vastagabb, mint a nem szénsavasaké, mert képesnek kell lenniük belül tartani a szénsavat. A PET-palack viszont nem (pontosabban nem egészen) képes erre, ezért a szénsavas italt tartalmazó PET-palackokba egy vastag falat helyeznek. Ezek a palackok érezhetően vastagabbak.

A műanyaghasználatot viszont csökkenteni kellene, mert világunk fuldoklik a plasztikszemétben. A vastag PET-palackokat kiváltandó, a DuPont és az ADM mérnökei egy új közös megoldással álltak elő. A kukoricakeményítőből kivonja a fruktózt, és egy kémiai folyamat során – ami nem biotech-eljárás – létrehoz egy monomert, amit FDME-nek hívnak. Ebből létrehozzák a polimerek egy családját, a furan-polimereket, amiből italospalackokat készítenek.

Biomimikri

A DuPont kifejlesztett továbbá egy enzimpolimerizációs eljárást, mellyel poliszacharidokat (nagy molekulájú szénhidrátokat) dolgoznak be az anyagaikba. A poliszacharidok megújulók, és biológiailag lebomlók. Ezzel tulajdonképpen a természetet másolja a céges K+F. Amikor a természet cellulózt állít elő egy fában, a légkörből kivonja a szén-dioxidot, és napfényt és enzimeket használ arra, hogy ezeket átalakítsa cukorrá, majd polimerizálja a cukrot cellulózzá. A mérnökök tulajdonképpen a saját fejlesztésű enzimeikkel végzik el ugyanezt a folyamatot.

Még az Északi-sark is tele van szeméttel
Miért termelünk olyan sok szemetet? Több oka van. Túlfogyasztunk. Túl sok mindent csomagolunk plasztikba. Sok helyen nincsenek megfelelő hulladék-újrafeldolgozó üzemek. Az újrahasznosítás során veszít a hulladék a minőségéből és értékéből.

Az így létrejött polimert akrilruhákba is bedolgozzák. Saltzberg állítja, hogy az ilyen ruha nemcsak strapabíróbb, hanem viselése is kellemesebb érzetet nyújt. Valószínűleg sokan tisztában vannak azzal, hogy egy műszálas ruhának mennyire más érzése van a bőrön, a testen, mint egy természetes rostokból készült öltözetnek.

A beszállítók innoválnak

A másik érdekes adalék, amit Saltzberg elmagyaráz, az az innováció helye az ágazatban. Azt tapasztalta, hogy a fogyasztási cikkeket gyártó cégek nem igazán költenek környezetbarát anyagok fejlesztésére. Nyilván azért, mert a K+F-jüket más irányba koncentrálják: a termékeik fejlesztése tartozik az alaptevékenységükbe, a csomagolás javítása már nem. Ehhez külső partnerekhez fordulnak.

Ugyan nem említ márkákat, de nyilvánvalóan arra céloz, hogy a Unilever, a Procter & Gamble, a Danone, a Mondelez, a L’Oreal, a Mars, a Colgate-Palmolive nem fejlesztenek új csomagolást (amit némelyikük talán sietősen megcáfolna, ha PR-osuk olvassa ezt a cikket). Saltzberg úgy fogalmaz: „Nincs K+F kapacitásuk új anyagok készítésére, ezért le vannak ragadva a régi eszköztárnál, s ebből próbálnak új anyagokat létrehozni.” Pontosabban arról van tehát szó: nem elég merész és hatékony az innovációs képességük e téren. De ma már megkaphatják ezeket az új matériákat külső beszállítóktól.

(Sustainable Brands)

Bioplasztik-történelem
Saltzberg úgy látja, a bioműanyag fejlesztésének története nem mentes a zsákutcáktól. Ezért elterjedt az a téves nézet, hogy a bioplasztik nem igazán életképes alternatíva a kőolaj alapú műanyag mellett. Szerinte ez ma már egyáltalán nem igaz. A bioműanyagok fejlődése olyan szinten tart, hogy a legjobb innovációk megállják a helyüket a szintetikus anyagok mellett.
Az alapanyag lehet cukornád vagy cukorrépa, ezt eresztik össze vízzel és azzal az enzimmel, ami lebontja a cukrot. A folyamat nagy előnye, hogy mindezt szobahőmérsékleten és extra nyomás nélkül végzik az enzimek, tehát nem kell – áramot használva – különleges hőmérsékletet vagy nyomást létrehozni.