Plastiche biodegradabili VS plastiche riciclate

Plastiche biodegradabili VS plastiche riciclate
La plastica è uno dei materiali di base più importanti nell’industria moderna. Secondo le statistiche di Our World in Data, dal 1950 al 2015, gli esseri umani hanno prodotto un totale di 5,8 miliardi di tonnellate di rifiuti di plastica, di cui oltre il 98% è stato messo in discarica, abbandonato o incenerito. Solo una piccola percentuale, fino al 2%, viene riciclata.

Secondo le statistiche della rivista Science, grazie al suo ruolo nel mercato globale come base manifatturiera globale, la Cina è al primo posto nel mondo per quantità di rifiuti di plastica, pari al 28%. Questi rifiuti di plastica non solo inquinano l’ambiente e mettono in pericolo la salute, ma occupano anche preziose risorse territoriali. Pertanto, il nostro Paese ha iniziato ad attribuire grande importanza al controllo dell'inquinamento bianco.

Nei 150 anni successivi all’invenzione della plastica, nell’Oceano Pacifico si formarono tre grandi discariche di rifiuti plastici a causa dell’azione delle correnti oceaniche.

Solo l’1,2% della produzione mondiale di plastica in 65 anni è stata riciclata, e la maggior parte del resto è sepolta sotto i piedi umani, in attesa di degradarsi per 600 anni.

Secondo le statistiche IHS, nel 2018 il campo di applicazione globale della plastica riguardava principalmente il settore degli imballaggi, che rappresentava il 40% del mercato. Anche l’inquinamento globale da plastica proviene principalmente dal settore degli imballaggi, pari al 59%. La plastica da imballaggio non è solo la principale fonte di inquinamento bianco, ma ha anche le caratteristiche di essere usa e getta (se riciclata, il numero di cicli è elevato), difficile da riciclare (i canali di utilizzo e abbandono sono sparsi), con bassi requisiti prestazionali e requisiti di elevato contenuto di impurità.

La plastica biodegradabile e la plastica riciclata sono due potenziali opzioni per risolvere il problema dell’inquinamento bianco.
Plastica biodegradabile

La plastica biodegradabile si riferisce alla plastica i cui prodotti possono soddisfare i requisiti prestazionali per l'uso, rimanere invariati durante il periodo di conservazione e possono degradarsi in sostanze innocue per l'ambiente in condizioni ambientali naturali dopo l'uso.

0 1 Processo di degradazione delle plastiche degradabili

0 2Classificazione delle plastiche degradabili

Le plastiche biodegradabili possono essere classificate in base a diversi metodi di degradazione o materie prime.

Secondo la classificazione dei metodi di degradazione, la plastica degradabile può essere suddivisa in quattro categorie: plastica biodegradabile, plastica fotodegradabile, plastica foto e biodegradabile e plastica degradabile in acqua.

Allo stato attuale, la tecnologia delle plastiche fotodegradabili e delle plastiche foto e biodegradabili non è ancora matura e ci sono pochi prodotti sul mercato. Pertanto, le plastiche degradabili menzionate di seguito sono tutte plastiche biodegradabili e plastiche degradabili in acqua.

Secondo la classificazione delle materie prime, la plastica degradabile può essere suddivisa in plastica degradabile a base biologica e plastica degradabile a base di petrolio.
Le plastiche biodegradabili sono plastiche prodotte a partire dalla biomassa, in grado di ridurre il consumo di fonti energetiche tradizionali come il petrolio. Includono principalmente PLA (acido polilattico), PHA (poliidrossialcanoato), PGA (acido poliglutammico), ecc.

Le plastiche degradabili a base di petrolio sono plastiche prodotte utilizzando energia fossile come materie prime, tra cui principalmente PBS (polibutilene succinato), PBAT (polibutilene adipato/tereftalato), PCL (policaprolattone) estere) ecc.

0 3 Vantaggi delle plastiche degradabili

Le plastiche biodegradabili hanno i loro vantaggi in termini di prestazioni, praticità, degradabilità e sicurezza.

In termini di prestazioni, le plastiche degradabili possono raggiungere o superare le prestazioni delle plastiche tradizionali in alcuni ambiti specifici;

In termini di praticità, le plastiche degradabili hanno prestazioni applicative e prestazioni igieniche simili a plastiche tradizionali simili;

In termini di degradabilità, le plastiche degradabili possono degradarsi rapidamente nell’ambiente naturale (microrganismi specifici, temperatura, umidità) dopo l’uso e diventare frammenti o gas non tossici facilmente utilizzabili dall’ambiente, riducendo l’impatto sull’ambiente;

In termini di sicurezza, le sostanze prodotte o rimanenti durante il processo di degradazione delle plastiche degradabili sono innocue per l’ambiente e non influiscono sulla sopravvivenza degli esseri umani e di altri organismi.

Attualmente il più grande ostacolo alla sostituzione della plastica tradizionale è che il costo di produzione della plastica degradabile è superiore a quello della plastica tradizionale simile o della plastica riciclata.

Pertanto, in applicazioni come imballaggi e pellicole agricole che hanno vita breve, difficili da riciclare e separare, hanno requisiti di prestazioni basse e requisiti di elevato contenuto di impurità, le plastiche degradabili presentano più vantaggi come alternative.

plastica riciclata
La plastica riciclata si riferisce alle materie prime plastiche ottenute dalla lavorazione della plastica di scarto attraverso metodi fisici o chimici come il pretrattamento, la granulazione della fusione e la modifica.

Il più grande vantaggio della plastica riciclata è che è più economica rispetto ai nuovi materiali e alla plastica degradabile. A seconda delle diverse esigenze prestazionali, è possibile lavorare solo determinate proprietà della plastica e fabbricare i prodotti corrispondenti.

Quando il numero di cicli non è eccessivo, la plastica riciclata può mantenere proprietà simili alla plastica tradizionale, oppure può mantenere proprietà stabili mescolando materiali riciclati con nuovi materiali. Tuttavia, dopo più cicli, le prestazioni della plastica riciclata diminuiscono notevolmente o diventano inutilizzabili.
Inoltre, è difficile per la plastica riciclata mantenere buone prestazioni igieniche garantendo al tempo stesso l’economia. Pertanto, la plastica riciclata è adatta per aree in cui il numero di cicli è ridotto e i requisiti di prestazioni igieniche non sono elevati.

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Processo di produzione della plastica riciclata

0 2 Cambiamenti prestazionali delle plastiche comuni dopo il riciclaggio
Osservazioni: Indice di fusione, fluidità delle materie plastiche durante la lavorazione; viscosità specifica, la viscosità statica del liquido per unità di volume

Rispetto
Plastica biodegradabile
VS plastica riciclata

1 In confronto, le plastiche degradabili, grazie alle loro prestazioni più stabili e ai minori costi di riciclaggio, presentano più vantaggi alternativi in ​​applicazioni come imballaggi e pellicole agricole che hanno vita breve e sono difficili da riciclare e separare; mentre la plastica riciclata ha costi di riciclaggio inferiori. Il prezzo e il costo di produzione sono più vantaggiosi in scenari applicativi come utensili quotidiani, materiali da costruzione ed elettrodomestici che hanno un lungo tempo di utilizzo e sono facili da smistare e riciclare. I due si completano a vicenda.

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L’inquinamento bianco proviene principalmente dal settore degli imballaggi e la plastica degradabile ha maggiore spazio di manovra. Con la promozione delle politiche e la riduzione dei costi, il futuro mercato della plastica degradabile ha ampie prospettive.

Nel campo degli imballaggi si sta realizzando la sostituzione della plastica degradabile. I campi di applicazione della plastica sono molto ampi e campi diversi hanno requisiti diversi per la plastica.
I requisiti per la plastica nelle automobili, negli elettrodomestici e in altri settori sono che siano durevoli e facili da separare e che la quantità di plastica singola sia elevata, quindi lo stato della plastica tradizionale è relativamente stabile. Nei settori dell'imballaggio come sacchetti di plastica, contenitori per il pranzo, pellicole per pacciamatura e consegne espresse, a causa del basso consumo di monomeri plastici, sono soggetti a contaminazione e sono difficili da separare in modo efficiente. Ciò rende più probabile che la plastica degradabile diventi un sostituto della plastica tradizionale in questi campi. Ciò è verificato anche dalla struttura della domanda globale di plastica degradabile nel 2019. La domanda di plastica degradabile si concentra principalmente nel settore degli imballaggi, con imballaggi flessibili e imballaggi rigidi che rappresentano il 53% in totale.

Le plastiche biodegradabili nell’Europa occidentale e nel Nord America si sono sviluppate prima e hanno iniziato a prendere forma. Le loro aree di applicazione sono concentrate nell'industria dell'imballaggio. Nel 2017, le borse della spesa e le borse per la produzione rappresentavano la quota maggiore (29%) del consumo totale di plastica degradabile nell’Europa occidentale; nel 2017, gli imballaggi alimentari, i contenitori per il pranzo e le stoviglie rappresentavano la quota maggiore (53%) del consumo totale di plastica degradabile nel Nord America. )

Riepilogo: la plastica biodegradabile rappresenta una soluzione più efficace contro l’inquinamento bianco rispetto al riciclaggio della plastica.

Il 59% dell’inquinamento bianco proviene da imballaggi e prodotti plastici realizzati con pellicole agricole. Tuttavia, la plastica per questo tipo di utilizzo è usa e getta e difficile da riciclare, il che la rende inadatta al riciclo della plastica. Solo la plastica degradabile può risolvere radicalmente il problema dell’inquinamento bianco.

Per i campi di applicazione della plastica degradabile, le prestazioni non rappresentano il collo di bottiglia, e il costo è il fattore principale che limita la sostituzione sul mercato della plastica tradizionale con plastica degradabile.