Η δεκαετία που είδε τις συσκευασίες πολυμερών που βασίζονται σε βιολογικά-μετακίνηση από μια θέση σε μια τυπική

Αυτή ακριβώς είναι η πρόκληση που προσπάθησε να αντιμετωπίσει η συσκευασία από πολυμερή με βάση τα βιολογικά-την τελευταία δεκαετία. Τα δεδομένα δείχνουν ότι η παγκόσμια αγορά καινοτομίας βιο-πολυμερών αποτιμήθηκε σε περίπου 2,6 δισεκατομμύρια δολάρια το 2026 και προβλέπεται να αυξηθεί στα 6,5 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2034. Μεταξύ αυτών, το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) και τα πολυυδροξυαλκανοϊκά (PHAs) είναι οι δύο κατηγορίες που λαμβάνουν τη μεγαλύτερη προσοχή. Το PLA, κατασκευασμένο από άμυλο καλαμποκιού ή ζαχαροκάλαμο, μπορεί να αποικοδομηθεί πλήρως σε νερό και διοξείδιο του άνθρακα εντός έξι μηνών υπό συνθήκες βιομηχανικής κομποστοποίησης. Το PHA είναι ακόμη πιο μοναδικό-είναι ένας φυσικός πολυεστέρας που συντίθεται από μικροοργανισμούς υπό συγκεκριμένες συνθήκες. Όχι μόνο διασπάται φυσικά τόσο στο έδαφος όσο και στο θαλασσινό νερό, αλλά ο ρυθμός αποδόμησής του μπορεί επίσης να ελεγχθεί με ακρίβεια ρυθμίζοντας τον τύπο του συμπολυμερούς.

Ωστόσο, το ταξίδι της συσκευασίας πολυμερών με βάση τα βιολογικά-από μια ιδέα εργαστηρίου σε ένα πρότυπο στα ράφια των σούπερ μάρκετ δεν ήταν ομαλή. Οι καταναλωτές συχνά συνδέουν διαισθητικά τα βιολογικά-υλικά με το ότι είναι-φιλικά προς το περιβάλλον και φυσικά αποικοδομήσιμα, αλλά στην πραγματικότητα, αυτά τα υλικά εξακολουθούν να υστερούν από τα παραδοσιακά πλαστικά με βάση το πετρέλαιο-σε απόδοση από πολλές απόψεις. Για παράδειγμα, η θερμοκρασία μετάβασης γυαλιού του PLA κυμαίνεται από περίπου 55 βαθμούς έως 60 βαθμούς, που σημαίνει ότι όταν χύνεται ένα φλιτζάνι ζεστό καφέ σε αυτό, η συσκευασία μπορεί να αρχίσει να μαλακώνει και να παραμορφώνεται. Οι ιδιότητες φραγμού υδρατμών του είναι επίσης πολύ κατώτερες από εκείνες του παραδοσιακού φιλμ πολυαιθυλενίου, καθιστώντας το ακατάλληλο-για εφαρμογές που απαιτούν αυστηρό έλεγχο της υγρασίας, όπως η συντήρηση κρέατος και αποξηραμένων προϊόντων.

Για την επίλυση αυτών των ζητημάτων, οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει διάφορες στρατηγικές, συμπεριλαμβανομένης της τροποποίησης και της ανάμειξης συμπολυμερών. Μια πρωτοποριακή λύση είναι η τεχνολογία συμπολυμερών μπλοκ PLA. Προσαρμόζοντας την αναλογία L-γαλακτικού οξέος προς D-γαλακτικό οξύ στο PLA, η ευθραυστότητα του υλικού μειώνεται σημαντικά-ενώ το τυπικό PLA είναι πολύ επιρρεπές σε θραύση όταν λυγίζει, το συμπολυμερές μπλοκ PLA εμφανίζει πάνω από 300% μεγαλύτερη σκληρότητα, καθιστώντας το εμπορικά βιώσιμο για κρύο σακουλάκι.

Πιο συγκεκριμένα, η εστίαση στα βιολογικά-υλικά μετατοπίζεται από τη "βιοδιασπασιμότητα" στον "κυκλικό σχεδιασμό". Ένας αυξανόμενος αριθμός υποστηρικτών του περιβάλλοντος επισημαίνει ότι εάν ένα βιοαποικοδομήσιμο φιλμ απορριφθεί και δεν καταλήξει σε μια εξειδικευμένη βιομηχανική εγκατάσταση κομποστοποίησης αλλά αντ' αυτού εισέλθει στο γενικό σύστημα ανακύκλωσης πλαστικών, μπορεί στην πραγματικότητα να μολύνει το ρεύμα ανακύκλωσης. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο το PPWR της ΕΕ και οι νέοι κανονισμοί σε διάφορες χώρες, ενώ προωθούν τα βιολογικά-υλικά, τονίζουν επίσης την ανάγκη για αναγνωρίσιμο σχεδιασμό υλικών και την ανάπτυξη υποστηρικτικών συστημάτων για διαλογή ανακύκλωσης.