V praxi to znamená, že produkty vyrobené z těchto materiálů mají podstatně menší uhlíkovou stopu a neskončí jako dlouhotrvající odpad na skládkách či v přírodě.
Co jsou biologicky rozložitelné materiály?
Biologicky rozložitelné materiály jsou takové, které se působením přírodních mikroorganismů, jako jsou bakterie a houby, mohou rozložit na neškodné látky, například oxid uhličitý, vodu a biomateriály. Tento proces rozkladu se může lišit podle podmínek, jako jsou vlhkost, teplota a přítomnost kyslíku, ale na rozdíl od konvenčních plastů tyto materiály nezůstávají v životním prostředí po celá desetiletí.
Hlavní typy biologicky rozložitelných materiálů
-
Polylaktid (PLA): PLA je jedním z nejrozšířenějších biologicky rozložitelných materiálů, vyráběný z obnovitelných zdrojů, jako je kukuřičný škrob nebo cukrová třtina. Používá se široce v 3D tisku, obalovém průmyslu i při výrobě jednorázových nádob.
-
Polyhydroxyalkanoáty (PHA): PHA jsou bioplasty produkované mikroorganismy. Tyto materiály mají dobré mechanické vlastnosti a jsou plně rozložitelné, a to i ve vodním prostředí. Jsou vhodné pro výrobu obalů, zemědělských folií a medicínských aplikací.
-
Celulózové deriváty: Materiály na bázi celulózy, která je přírodní polymer získávaný z rostlin, jsou biologicky rozložitelné a vhodné pro výrobu papíru, obalů, textilií i biokompozitů. Často se používají ve spojení s jinými biologicky rozložitelnými materiály, aby se zlepšila pevnost a odolnost.
-
Biokompozity: Jedná se o kombinaci biologicky rozložitelných polymerů a přírodních vláken, jako jsou vlákna z bambusu, konopí nebo lnu. Tyto materiály mají dobré mechanické vlastnosti a jsou využívány v automobilovém průmyslu, stavebnictví nebo při výrobě nábytku.
-
Rozložitelné pryskyřice: Některé speciální pryskyřice jsou navrženy tak, aby se rozkládaly při působení specifických podmínek, jako je vlhkost a teplota. Tyto materiály se využívají v elektronice nebo pro dočasné stavební aplikace, kde se po určité době mohou rozložit.
Výhody biologicky rozložitelných materiálů
- Snížení znečištění: Biologicky rozložitelné materiály zkracují dobu potřebnou k rozkladu na týdny až měsíce, což výrazně snižuje riziko dlouhodobého znečištění půdy, vody a vzduchu.
- Udržitelná výroba: Mnoho z těchto materiálů pochází z obnovitelných zdrojů, což přispívá k udržitelnému oběhovému hospodářství a snižuje závislost na fosilních palivech.
- Nižší emise skleníkových plynů: Výroba biologicky rozložitelných materiálů obecně produkuje méně emisí ve srovnání s konvenčními plasty, což pomáhá snižovat uhlíkovou stopu.
- Bezpečné pro životní prostředí: Při rozkladu se tyto materiály neodbourávají na toxické látky a jejich rozkladné produkty jsou často přirozeně asimilovány do ekosystému.
Výzvy a omezení
- Nároky na správné podmínky rozkladu: Některé biologicky rozložitelné materiály vyžadují specifické podmínky, například průmyslové kompostování, aby se efektivně rozložily. V běžném prostředí mohou být jejich rozkladné procesy pomalejší.
- Vyšší výrobní náklady: Vzhledem k tomu, že mnoho biologicky rozložitelných materiálů je stále relativně nových, mohou být jejich výrobní náklady vyšší než u tradičních plastů, což omezuje jejich širší využití.
- Mechanické vlastnosti: Některé biologicky rozložitelné materiály nemají stejnou pevnost a odolnost jako konvenční plasty, což může omezovat jejich využití v určitých aplikacích.
Příklady využití biologicky rozložitelných materiálů v praxi
- Obaly: Biologicky rozložitelné obaly se využívají v potravinářství, pro jednorázové nádobí a balení produktů, což snižuje množství plastového odpadu.
- Zemědělství: V zemědělství nacházejí uplatnění biologicky rozložitelné fólie, které se po sklizni rozloží v půdě a eliminují potřebu sběru a likvidace plastových folií.
- Lékařské aplikace: Biologicky rozložitelné materiály se používají pro dočasné implantáty, stehy a fixační prostředky, které se po určité době rozloží v těle, což minimalizuje potřebu chirurgického odstranění.
Budoucnost biologicky rozložitelných materiálů
S dalším výzkumem a vývojem v oblasti biologicky rozložitelných materiálů se očekává, že se jejich vlastnosti budou zlepšovat a náklady na jejich výrobu klesat. Tím se otevře cesta k širšímu využití těchto materiálů v průmyslu, každodenních produktech a různých technologiích, včetně 3D tisku, což přispěje k udržitelnější budoucnosti.
