W ciągu ostatnich 10 lat opakowania biodegradowalne stały się realną alternatywą dla opakowań plastikowych. Materiały biodegradowalne są wytwarzane na bazie biopolimerów, czyli polimerów opartych na cząsteczkach pochodzenia naturalnego. Często stosuje się je w połączeniu z metalowymi pojemnikami, aby zapewnić hermetyczne zamknięcie produktów łatwo psujących się, takich jak żywność czy kosmetyki. W tych metalowych pojemnikach materiały te występują w postaci folii, powłok i woreczków.
W ciągu ostatnich 20 lat zużycie produktów z tworzyw sztucznych wzrosło wykładniczo. Ten wzrost zużycia tworzyw sztucznych przyczynił się do odpowiedniego wzrostu cen ropy naftowej. Obecnie cena ropy przewyższa nawet ceny żywności i surowców rolnych. Ten wzrost cen ropy skłonił coraz więcej producentów do stosowania w opakowaniach materiałów biodegradowalnych, wytwarzanych z tańszych surowców [1]. Opakowania biodegradowalne są zazwyczaj postrzegane jako lepsza alternatywa w porównaniu z tworzywami sztucznymi. Jednak nawet jeśli tak jest, materiały te mają zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na zdrowie ludzi i środowisko naturalne.
Zdrowie środowiskowe
Wpływ produktu na środowisko określa się za pomocą analizy cyklu życia (Life Cycle Analysis, LCA). W ramach tej analizy bada się wszystkie skutki związane z produktem, od momentu jego wytworzenia aż po całkowity rozkład [1]. Polimery biodegradowalne są bardziej przyjazne dla środowiska niż tworzywa sztuczne praktycznie pod każdym względem. Wymagają mniej energii pochodzącej z paliw kopalnych, generują mniej ścieków, powodują mniejsze zanieczyszczenie powietrza i w mniejszym stopniu zakłócają funkcjonowanie naturalnych ekosystemów. Jednym z głównych problemów związanych z produkcją tworzyw sztucznych jest ilość energii, jaką ona pochłania, co powoduje emisję gazów cieplarnianych i przyczynia się do globalnego ocieplenia. Udowodniono, że produkcja polimerów ulegających biodegradacji wymaga znacznie mniej energii niż produkcja tworzyw sztucznych – od 25 do 54 MJ/kg energii w porównaniu z 77–81 MJ/kg w przypadku tworzyw sztucznych [1] [2] [3].
Chociaż te biodegradowalne polimery są znacznie bardziej przyjazne dla środowiska niż tworzywa sztuczne, mają jednak pewne negatywne skutki. Proces ich produkcji wymaga wykorzystania energii pochodzącej z paliw kopalnych, co przyczynia się do globalnego ocieplenia. Ponadto nadmierna eksploatacja produktów rolnych na potrzeby produkcji polimerów może stanowić zagrożenie dla naturalnych ekosystemów, wymuszając uprawę monokulturową. Monokultura może powodować spadek żyzności gleby w danym regionie, co zmniejsza plony produktów rolnych. Wreszcie, wraz ze wzrostem popytu na opakowania biodegradowalne, wzrośnie również popyt na produkty rolne wykorzystywane do ich produkcji [1] [4]. Popyt ten będzie musiał zostać zaspokojony poprzez zwiększenie plonów rolnych, co z kolei będzie wymagało przeznaczenia większej powierzchni gruntów na uprawę, zmieniając w ten sposób naturalne ekosystemy.
Zdrowie człowieka
Trwają badania nad wpływem biopolimerów na zdrowie człowieka, ale już teraz można dostrzec pewne tendencje. Wykazano, że biopolimery oparte na łańcuchach węglowych nie wywierają negatywnego wpływu na ludzi i zwierzęta lądowe. Jeśli chodzi o organizmy wodne, biopolimery te ograniczają pobieranie tlenu przez skrzela. Ogólnie rzecz biorąc, ulegają one rozkładowi na stosunkowo nieszkodliwe produkty, które mają minimalny bezpośredni wpływ na zdrowie.
Większość negatywnych skutków biopolimerów dla zdrowia ma charakter pośredni. Podobnie jak w przypadku wszystkich form produkcji powodujących emisję gazów cieplarnianych, wytwarzanie biopolimerów wiąże się z wydzielaniem dymu, który może wywoływać problemy z oddychaniem, takie jak astma. Ponadto mogą one powodować nowotwory i inne choroby. Nawozy są spożywane przez pracowników, którzy je stosują, przez konsumentów, którzy je jedzą, oraz poprzez spożywanie zanieczyszczonej wody [8].
Produkcja biopolimerów i tworzyw sztucznych ma negatywny wpływ na zdrowie, związany z wykorzystaniem paliw kopalnych, choć w przypadku biopolimerów jest on mniejszy. Mniejsza emisja gazów cieplarnianych oznacza mniej chorób przewlekłych, takich jak nowotwory i niedożywienie [7]. Obecnie 12% światowej populacji cierpi na niedożywienie, a zmiany klimatyczne tylko pogłębiają ten problem. Ponadto skrajne niedożywienie wśród dzieci rośnie w alarmującym tempie, na przykład w Azji Południowej, gdzie dotyka ono prawie 17% dzieci poniżej 5. roku życia [6].
Biopolimery ulegają rozkładowi na naturalne polimery, w przeciwieństwie do tworzyw sztucznych. Rozkład tworzyw sztucznych może trwać setki lat, a podczas tego procesu często uwalniają one toksyczne związki. Toksyny zawarte w tworzywach sztucznych zabijają pożyteczne bakterie występujące w różnych środowiskach i powodują bioakumulację u ryb [9]. Biopolimery tworzą naturalne cząsteczki, które powszechnie występują w przyrodzie. Nie uwalniają one toksyn i są łatwo przyswajane przez naturalne ekosystemy [4].
Biopolimery i opakowania ulegające biodegradacji mają szeroki wachlarz zarówno negatywnych, jak i pozytywnych skutków. Jako powszechna alternatywa dla tworzyw sztucznych charakteryzują się mniejszym śladem węglowym. Ponadto ich wpływ na zdrowie jest minimalny i nie powodują one bezpośrednio problemów zdrowotnych u ludzi. Jednak ich produkcja nadal wymaga wykorzystania paliw kopalnych i sprzyja stosowaniu szkodliwych nawozów oraz pestycydów. Powszechnie uznaje się, że opakowania biodegradowalne, zwłaszcza w połączeniu z innymi rodzajami opakowań metalowych, stanowią dobrą alternatywę dla tworzyw sztucznych.
Dowiedz się więcej o opakowaniach ekologicznych.
Bibliografia
- [1] Cruz-Romero, Malco. „Biologicznie rozkładalne opakowania pochodzenia roślinnego i ich skutki dla środowiska”. CAB Reviews: Perspectives in Agriculture, Veterinary Science, Nutrition and Natural Resources, tom 3, nr 074
- [2] „BP Statistical Review of World Energy 2010”, British Petroleum, 2010.
- [3] Boustead, I. Eco-Profiles Of The European Plastics Industry (HDPE). Plasticseurope, 2005, http://www.inference.org.uk/sustainable/LCA/elcd/external_docs/hdpe_311147f2-fabd-11da-974d-0800200c9a66.pdf.
- [4] Gross, Richard i Bhanu Kalra. „Biodegradable Polymers for The Environment”. Science, tom 297, 2002, data dostępu: 14 października 2018 r.
- [5] Marambio-Jones, C. i Hoek, E.M.V. „Nanomateriały i potencjalne skutki dla zdrowia ludzkiego i środowiska”. J Nanopart Res (2010) 12: 1531.
- [6] „Niedożywienie – UNICEF DATA”. UNICEF, 2018, https://data.unicef.org/topic/nutrition/malnutrition/.
- [7] Luber, George i Natasha Prudent. „Climate Change And Human Health”. Trans Am Climatological Association, tom 120, 2009, s. 113–117.
- [8] Weisenburger, Dennis. „Wpływ stosowania środków agrochemicznych na zdrowie człowieka”. Human Pathology, tom 24, nr 6, 1993, s. 571–576.
- [9] Flint, Shelby i in. „Bisphenol A Exposure, Effects, And Policy”. Journal Of Environmental Management, tom 104, 2012, s. 19–34.
