Biodegradowalna ściema?

Termin "biodegradowalny" może być mylący, gdy jest używany w kontekście plastikowych substytutów, które wymagają ciepła do rozkładu lub przemysłowych procesów kompostowania. Ostatnie badanie opublikowane w czasopiśmie o otwartym dostępie PLOS ONE, przeprowadzone przez Sarah-Jeanne Royer i jej zespół z Scripps Institution of Oceanography na University of California, San Diego, ujawnia, że powszechnie stosowany plastik kompostowalny pozostaje nienaruszony w środowisku morskim przez co najmniej 14 miesięcy.

Badanie podkreśla istotną różnicę między materiałami włókienniczymi, takimi jak PLA, które mogą być kompostowane w kontrolowanych, przemysłowych warunkach, a materiałami na bazie celulozy, które mają zdolność do biodegradacji w naturalnych środowiskowych warunkach. Akumulacja i trwanie odpadów z tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej w oceanie stanowi jedno z głównych wyzwań ekologicznych, które zagrażają życiu morskiemu. Duże przedmioty z plastiku, takie jak porzucone butelki, które trafiają do oceanu, mogą przetrwać w niezmienionej formie przez dziesięciolecia. Nawet kiedy ulegają rozpadowi na mikroskopijne fragmenty, nazywane mikroplastikami, nie ulegają biodegradacji, lecz pozostają jako niestrawne zanieczyszczenia, które przenikają wody oceaniczne. 

W ostatnich latach pojawiły się alternatywy dla tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej, które mają na celu ograniczenie zużycia paliw kopalnych podczas produkcji plastików i stworzenie bardziej ekologicznych produktów odpadowych, które mogą być kompostowane po ich odrzuceniu. Jednym z najpopularniejszych zastępców jest kwas polilaktyczny (PLA), polimer uzyskiwany z fermentacji cukrów i skrobi, który może ulec rozkładowi do kwasu mlekowego w wysokich temperaturach, jakie występują w dużej skali kompostowania. Jednak nie zawsze dzieje się to skutecznie ani szybko w chłodniejszych warunkach. W celu zbadania losów PLA w naturalnym środowisku morskim, naukowcy zanurzyli próbki PLA, materiałów na bazie oleju, materiałów na bazie celulozy oraz mieszanek tych materiałów w klatkach umieszczonych w wodach przybrzeżnych niedaleko La Jolla w Kalifornii. Co tydzień analizowali próbki w poszukiwaniu dowodów na ich rozkład, a po kilku godzinach próbki wracały z powrotem do oceanu. 

Autorzy zaobserwowali, że materiał oparty na celulozie uległ szybkiej degradacji w ciągu miesiąca. Analiza chemiczna przeprowadzona w laboratorium potwierdziła, że celuloza została w dużej części rozłożona przez procesy biologiczne, w wyniku których powstał dwutlenek węgla, a nie była to zwykła destrukcja mechaniczna. W przeciwieństwie do tego, ani tworzywo oparte na oleju, ani mieszanina, ani też PLA nie wykazywały żadnych oznak rozkładu przez całe 14 miesięcy trwania eksperymentu.

"Nasze badania wskazują, że kompostowalność nie jest równoznaczna z degradacją w środowisku" - powiedziała Royer. "Określenie tworzyw kompostowalnych jako biodegradowalnych jest mylące, ponieważ może sugerować, że materiał ten ulega rozkładowi w naturalnym środowisku. Tworzywa sztuczne oparte na PLA muszą być kompostowane w kontrolowanych warunkach, aby osiągnąć swój potencjał jako zamienniki tworzyw sztucznych na bazie oleju."

Autorzy dodają również: "Ta praca stanowi jedno z niewielu pionierskich badań, które porównują biodegradowalność różnych rodzajów materiałów, zarówno naturalnych, jak i w pełni syntetycznych, a także biologicznych, w warunkach naturalnych i kontrolowanych zamkniętych systemów. To badanie podkreśla potrzebę standaryzacji testów w celu potwierdzenia, czy materiały reklamowane jako kompostowalne lub biodegradowalne, takie jak PLA, rzeczywiście ulegają biodegradacji w środowisku naturalnym. W takim przypadku konsumenci, którzy dbają o ograniczenie zanieczyszczenia mikroplastikami, powinni być dobrze poinformowani i świadomi wyborów produktów, które podejmują." 

Prace te są finansowane przez Inicjatywę Deheyn lab (Biomicry for Emerging Science and Technology Initiative), która stanowi platformę umożliwiającą współpracę między środowiskiem akademickim a przemysłem w celu przeprowadzania podstawowych badań nad rozwiązaniami inspirowanymi naturą. Fundatorzy mogą wnosić wkład w kształtowanie projektu badawczego oraz odpowiadać na konkretne pytania, ale nie biorą udziału w procesie gromadzenia, analizy danych ani podejmowania decyzji dotyczących publikacji. Fundatorzy mogą, na żądanie, uczestniczyć w dyskusjach dotyczących interpretacji wyników, co może wpłynąć na przygotowanie manuskryptu. Jednak nie mają wpływu na sposób prezentacji, zawartość danych ani wniosków zawartych w publikacji. Projekt publikacji może być udostępniany podmiotom finansującym w celu pokazania postępów w procesie publikowania.