Пакетное предложение: поможет ли биоразлагаемая тара спасти природу
Недавно ушел под воду остров Месяцева из архипелага Франца-Иосифа. Это случилось из-за подъема уровня океана, связанного в том числе и с глобальным потеплением, одной из причин которого считают полимерный мусор. Тем временем российские ученые работают над биоразлагаемой пленкой. Однако, как утверждают эксперты, радикально решить проблему пластикового мусора все равно не удастся. Подробности — в материале «Известий».
Накрахмалить до биоразложения
Подсчитать, сколько пластика сейчас разлагается в окружающей среде, практически невозможно. Большие надежды возлагались на внедрение биоразлагаемого пластика, созданного на основе биополимеров — таких, как белки, полисхариды или нуклеиновые кислоты. Они содержатся, например, в картофеле, зерне, сахарной свекле, тыкве, целлюлозе.
В России над подобными полимерами работают ученые из Всероссийского НИИ крахмала и переработки крахмалсодержащего сырья — филиала ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр картофеля имени А. Г. Лорха», расположенного в подмосковном Красково. В местных лабораториях не первый год ведутся научные эксперименты по производству биоразлагаемой пленки из кукурузного крахмала, который помогает растворению пленки в естественных условиях благодаря присутствию в ее составе термопластичного крахмала, полученного за счет пластификатора, формирующего на молекулярном уровне водородные связи, которые, в свою очередь, и повышают свойство растягивания этой пленки.
При получении биоразлагаемых пленок из крахмала требуется решать задачу снижения их гидрофильности.
— Все, что хорошо смачивается, хорошо гидролизуется и, значит, разлагается. Крахмал представляет собой природный гидрофильный полисахарид, прекрасно поедаемый бактериями. При получении биоразлагаемых пленок это главная проблема — с одной стороны нужно снизить гидрофильность, с другой стороны сохранить биоразлагаемость. Он не становится биоразлагаемым, он такой есть, да, водородные связи основные в структуре крахмала, — объясняет директор ВНИИ крахмала к.с.н. Василий Бызов.
Белая масса в огромном стальном чане пластична даже на первый взгляд. При внимательном рассмотрении замечаешь ее неоднородность: вместе с мелкими частичками видны гранулы. Лаборант, помешивая, объясняет, что они тоже из крахмала. Трудно поверить, но спустя несколько часов она превратится в упаковочную пленку, которая выглядит несколько мутнее, чем привычная и традиционная, за счет добавления картофельного крахмала.
— В качестве добавок в такой пластик идет крахмал, целлюлоза, различные белки. То есть, добавляя их, мы «заставляем» микроорганизмы кушать невкусный пластик. Это как добавить в манную кашу варенье, — говорит доцент МГУ имени М.В Ломоносова, к.б.н. Елена Тимофеева.
Тонны неразлагаемой угрозы
Изобретение биоразлагаемой пленки — очевидная необходимость на фоне постоянно растущих объемов пластиковых отходов. Только объем потребительских полимерных отходов (включенных в РОП) ежегодно превышает 3,4 млн тонн, говорят в ППК РЭО.
— Общий объем переработки в 2023 году оценивался в порядка 500 тыс. т. год, в то же время эта оценка была получена на основании добровольного предоставления информации. В 2024 году заработал «реестр утилизаторов», куда вошли предприятия, которые могут выполнять услуги по выполнению нормативов утилизации. Их мощность и возможности по переработке отходов проверяют сотрудники Росприроднадзора с привлечением экспертов РЭО. В настоящее время мощности по переработки пластика предприятий, входящих в реестр, составляет порядка 70 тыс. тонн, — отметил генеральный директор ППК РЭО Денис Буцаев.
Львиная доля пластика все еще не перерабатывается и отравляет окружающую среду. Особенно он опасен для водных ресурсов за счет разложения синтетических полимеров на разносортные компоненты в результате фотоокисления солнечным излучением. Но этим ущерб не ограничивается.
— Покрытие пластиком донных сообществ, изоляция потоков воды с углекислотой и биогенами серьезно сказывается на донных экосистемах, особенно сильно на зарослях водорослей. В пластиковых конструкциях, упаковке и рыболовных сетях часто запутываются и гибнут представители водной фауны, которые еще и питаются пластиком, а затем умирают, — говорит ведущий научный сотрудник лаборатории экологии прибрежных донных сообществ Экология морей и океанов института океанологии им. П.П. Ширшова РАН к.б.н. Филипп Сапожников.
Побочные эффекты биопластика
Однако эксперты, хотя и одобряют внедрение биополимеров, указывают и на значительные проблемы при их использовании.
— Для производства такой упаковки нужно добыть или вырастить материалы и сырье. Для этого почти всегда вырубаются леса или засеваются поля, которые могли быть использованы под выращивание еды для людей. В процессе производства и потребления и после использования сырья и упаковки образуются отходы и выбросы, которые вредят и человеку, и планете. Поэтому совершенно не важно, из чего сделана упаковка, если она одноразовая. Как бы продавцы упаковки ни пытались убедить в обратном, — говорит независимый эксперт по отходам и упаковке, специалист по экологизации и экопросвещению бизнеса Екатерина Алексеева.
Ученые уверяют, что разложение пластика в природе благодаря добавлению природных компонентов идет, однако «подводных камней» молекулярный процесс содержит немало.
— Полного разложения пластика все-таки не происходит, и образуются частицы микропластика. То есть идеальный вариант — разложение любого пластика до простых неорганических молекул (воды и углекислого газа), но этого не происходит, длинные молекулы полимера разрываются на части и в таком виде попадают в природу, — говорит доцент МГУ имени М.В. Ломоносова, к.б.н. Елена Тимофеева.
Для биоразложения пластиковой тары необходимы кислород, специальные микроорганизмы или, например, компостные черви, соответствующие температура и влажность. В процессе компостирования все эти условия соблюдаются и биоразлагаемый предмет быстро исчезает, выделяя тепло, СО2, влагу, образуя биомассу и способствуя появлению нового грунта. Однако условия для биоразложения есть далеко не во всех местах. Если условный биоразлагаемый пакет просто попал в окружающую среду, то наличие подходящих условий для разложения под вопросом и гарантии для полноценного биоразложения до полезных продуктов и биомассы СО2 и воды нет, говорят в экоцентре «Сборка».
Эксперты добавляют, что есть вопросы к тому, до какой степени конкретные изделия могут разлагаться. То, что мы чаще всего встречаем в продаже, — это оксоразлагаемые пакеты, то есть обычный полипропилен или полиэтилен со специальной присадкой, которые под воздействием кислорода просто превращаются в микропластик, что еще хуже для экологии.