Biobaserte, biologisk nedbrytbare polymerer kan ikke være så miljøvennlige som du tror

CLEVELAND— "Biobasert" og "biologisk nedbrytbart" er begrep som det er snakk om universelt når de diskuterer løsninger for spredning av polymeravfall, ifølge Ramani Narayan, fremtredende professor ved Michigan State University.

Men begge begrepene er ubrukelige med mindre folk forstår hva de mener og hvordan de arbeider vitenskapelig, fortalte Narayan til publikum i hovedtalen på den internasjonale Elastomer-konferansen i Cleveland 8. oktober.

"Det er galt, misvisende og villedende å bruke 'biologisk nedbrytbart' på en ukvalifisert måte," sa Narayan. Faktisk er uforsiktig bruk av begrepet i reklame forbudt av Federal Trade Commission og California. Sistnevnte bød Amazon på 1,5 millioner dollar for å annonsere falske "biologisk nedbrytbare" produkter på nettstedet, sa han.

I følge Narayan betyr "biobasert" hvorvidt karboninnholdet i et hvilket som helst stoff kommer fra organiske kilder, for eksempel planter og jordbrukskilder, heller enn fossile kilder som olje og kull.

"Hvis innholdet er 100 år eller mindre, kan du nøyaktig måle det biobaserte innholdet," sa han. Det er en verdiproposisjon med produkter laget av plantebiomasse som ikke eksisterer med produkter laget av olje eller kull, sa han.

Men bare fordi et produkt er biobasert, gjør det ikke biologisk nedbrytbart, ifølge Narayan.

"'Biobasert' adresserer et produkts opprinnelse, mens 'biologisk nedbrytbar' adresserer livsforsikringssaker," sa han. "Den ene likestiller ikke den andre."

"Bionedbrytbart" betyr om mikroorganismer kan bruke molekylene til et stoff som matkilde, ifølge Narayan.

De gjør dette ved å transportere C-underlaget inne i cellen og konvertere det til karbondioksid, sa han. Selv da, det etterlater spørsmålet om mikroorganismer vil konsumere stoffet fullstendig eller etterlate en rest. Jo mer rester de legger igjen, tydeligvis desto mindre akseptabelt nivå av biologisk nedbrytbarhet, sa Narayan.

Spørsmålet om polymeravfall har blitt en nyhetshistorie på forsiden, med mikroplast som lekker ut i hav, elver, jord, luft og drikkevann, ifølge Narayan.

En studie fra 2015, skrevet av Narayan og andre, viste at verden hadde mellom 5 millioner og 12,7 millioner tonn "feilstyrt" plastavfall, det meste av det i Sørøst-Asia, sa han.

Hvis det ikke gjøres noe for å håndtere avfallet, vil det være 618,7 millioner tonn innen 2025, hvorav 200 millioner vil være i verdenshavene, sa han.

Plast og andre polymerer må avledes fra deponier til utvinning, resirkulering, kompostering og avfall til energi, ifølge Narayan. "Det er ingen løsning," sa han.

Problemet med gummi og plast, sa han, er at de alle er langkjedede karbon-karbon-ryggradspolymerer.

"De er veldig vanskelige å nedbryte, fordi de er bygget for å være sterke," sa han.

Enda mer et problem er forvirringen rundt ordet "biologisk nedbrytbart", ifølge Narayan. "Hvis vi ikke kan være enige om definisjonen av 'biologisk nedbrytbar', hvordan kan allmennheten være avhengig av biologisk nedbrytbarhet?" han sa. "Vi må få nedleggelse av dette.

"Hvis du ikke har et styringssystem som bruker begrepet biologisk nedbrytbarhet på en ansvarlig måte, har du ikke et akseptabelt system," sa han.

Biologisk nedbrytbarhet kan ikke være den eneste løsningen på polymeravfall, ifølge Narayan. Løsningen, sa han, ligger i et samarbeid mellom kjemikere og biologer.

"Alt plast som blir dumpet i havet vil vare der i veldig lang tid," sa han. "Vi må definere molekylstrukturen, og vi må også definere det biologiske miljøet."