Bioplastikai keičia automobilių pramonę: ar plastikas taps praeitimi?
Plastikas lydi automobilių pramonę beveik nuo pat jos gimimo. Tai buvo tikra revoliucija, leidusi automobilius gaminti lengvesnius, saugesnius ir patogesnius. Tačiau šiandien tiek plastiko, tiek automobilių sektoriai stovi ant naujos „žaliosios“ revoliucijos slenksčio, kuri gali visiems laikams pakeisti šias industrijas.
Ekologiškumo banga skatina ieškoti alternatyvų tradiciniam plastikui. Dėl to automobiliuose vis plačiau naudojami bioplastikai ir novatoriški plastikai iš biomasės bei iš vartotojų atliekų pagaminto išplėstinio polipropileno (EPP). Tokios medžiagos yra tarsi idealus atsakas į būtinybę mažinti automobilių gamybos anglies pėdsaką bei tausoti sparčiai senkančius naftos išteklius. Visa tai lemia, kad šiuolaikiniai plastikai dažnai laikomi automobilių pramonės žaliąja ateitimi.
Kas yra bioplastikai?
Bioplastikai – tai plastikai, pagaminti iš atsinaujinančių žaliavų, tokių kaip augaliniai aliejai, kukurūzų krakmolas, cukranendrės ar mikroorganizmų išskiriamos medžiagos. Skirtingai nei įprastas naftos pagrindo plastikas, jie nenaudoja ribotų gamtos išteklių ir nereikalauja itin daug energijos gamybai. Tai reiškia mažesnį žalingų medžiagų bei šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą į atmosferą.
Tačiau verta pažymėti, kad bioplastikai nėra stebuklingas vaistas nuo visų plastiko problemų. Nors kai kurie jų yra biologiškai skaidūs, kiti gamtoje gali išlikti tiek pat ilgai, kiek įprastas plastikas, tad juos taip pat būtina perdirbti.
Kokių rūšių yra bioplastikai?
Bioplastikai – labai įvairi medžiagų grupė. Jie klasifikuojami pagal naudojamas žaliavas ir savybes. Kai kurie yra biologiškai skaidūs – juos gali suskaidyti bakterijos ar grybeliai. Kiti, nors ir pagaminti iš atsinaujinančių šaltinių, nėra skaidūs.
Ilgai nesuyrantys bioplastikai
Tokie kaip bio-PET ar bio-polietilenas (BIO PE) yra pagaminti iš augalų, tačiau savo gyvavimo pabaigoje biologiškai nesuyra. Vis dėlto jie visiškai tinkami perdirbimui.
Biologiškai skaidūs plastikai
Tai polilaktidai (PLA), polibutileno sukcinatai (PBS) bei polihidroksialkanoatai (PHA). Jie natūraliai suyra ir yra puikus sprendimas vienkartinių gaminių ar pakavimo srityje.
Celiuliozės pagrindu gaminami bioplastikai
Vienas daugiausiai vilčių teikiančių bioplastikų gamybos šaltinių – celiuliozė, randama visuose augaluose. Iš jos gaunami celiuliozės esteriai (pvz., nitroceliuliozė) bei jų dariniai. Tai natūralus polimeras, lengvai apdirbamas ir leidžiantis sukurti plastiką su geromis mechaninėmis bei terminėmis savybėmis. Dar viena stipri pusė – puikus skaidumas: per kelias dienas gali suirti net daugiau nei 40%.
Krakmolo pagrindo bioplastikai
Tai dar viena populiari bioplastikų grupė. Juos pigiai galima gaminti iš bulvių, kukurūzų ar tapijokos. Krakmolas plastifikuojamas ir maišomas su kitais polimerais, kad būtų lankstesnis bei lengviau apdorojamas. Dažniausiai naudojami vienkartinėms pakuotėms, maišeliams, indams.
Alifatiniai bioplastikai: plačios galimybės
Alifatiniai bioplastikai gaminami iš poliestrų, kurie išgaunami iš įvairios biomasės – tiek turtingos angliavandeniais žemės ūkio produkcijos (bulvių, kukurūzų), tiek lignoceliuliozės (medienos, augalų stiebų), tiek organinių atliekų. Tai ilgo proceso rezultatas: biomasė perdirbama biochemijos būdu biorafinerijose, kur gaunamos cheminės medžiagos, iš kurių jau sintetinami biopolimerai.
Nors šių bioplastikų kilmė organiška, jų gamybai kartais reikia daugiau energijos, o biologiškai skaidomi jie tik kai kuriais atvejais. Tačiau dėl tvirtų mechaninių savybių jie tinka ne tik pakavimui, bet ir inžinerinėms reikmėms.
Bio-polietilenas (BIO PE)
BIO PE – tai moderni alternatyva įprastam polietilenui, gaminama iš tokių augalų kaip cukranendrės ar kukurūzai. Šis bioplastikas visiškai perdirbamas, bet nesuyra gamtoje.
Tačiau jis turi didžiulį privalumą: per gamybą sumažina CO2 emisijas, nes cukranendrės augdamos sugeria anglies dioksidą ir išskiria deguonį. Apskaičiuota, kad pagaminus 1 kg BIO PE į aplinką patenka apie 3 kg mažiau CO2 nei gaminant tradicinį plastiką.
Polihidroksialkanoatai (PHA): bakterijų dovana
PHA – tai poliestrai, kuriuos natūraliai gamina daugybė mikroorganizmų, dažniausiai fermentuojant cukrus ar riebalus. Jie išsiskiria tuo, kad yra ir termoplastikai, ir elastomerai (tirpimo temperatūros svyruoja nuo 40 iki 180 °C).
PHA tinka tiek maisto pakuotėms, tiek medicinai – implantams, dirbtiniams audiniams. Tai viena perspektyviausių sričių, nes jų biodegradacija vyksta be jokių specialių sąlygų.
Polilaktidas (PLA) – kukurūzų jėga
Polilaktidas arba PLA gaunamas iš kukurūzų ar cukranendrių. Jis pasižymi dideliu tempiamuoju stiprumu, standumu ir lengvai formuojamas, palyginus pigus. Svarbiausia, kad yra kompostuojamas bei biologiškai skaidus.
Nors pagal savybes kiek nusileidžia polipropilenui (PP), jo savybes galima pagerinti modifikacijomis. Automobiliuose PLA randamas kilimėliuose, panelėse, dangose.
Tvarumo pusė: kodėl verta rinktis bioplastikus?
Bioplastikų naudojimas turi daugybę aplinkosauginių privalumų:
- Mažesnės emisijos: jų gamyba reikalauja mažiau energijos ir mažiau išskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
- Ciklas užsidaro: skaidydamiesi bioplastikai išskiria tiek CO2, kiek buvo sugerta augimo metu.
- Atsinaujinantys šaltiniai: sumažėja priklausomybė nuo naftos.
Visgi reikia atminti, kad ne visi bioplastikai suyra gamtoje, o kai kurie jų reikalauja sudėtingų cheminių procesų.
Kur automobiliuose naudojami bioplastikai?
Automobilių pramonėje bioplastikai jau taikomi daugybėje sričių:
- Salono detalėse: durų panelėse, prietaisų skydeliuose, bagažinės apdailoje, lubų dangose.
- Apdailos ir elektronikos komponentuose: čia plačiai naudojami bio-PET ir PLA mišiniai.
- Sėdynių audiniuose: kai kurios markės naudoja perdirbtus arba bioplastikų pagrindu sukurtus poliesterius.
Gamintojai ieško vis pažangesnių sprendimų, kurie derintų tvirtumą, ilgaamžiškumą ir aplinkosaugą.
rEPP ir NEOPS – kai žalias plastikas nėra bioplastikas
Tvarūs sprendimai automobiliams neapsiriboja tik bioplastikais. Daug dėmesio sulaukia:
rEPP: plastikas iš atliekų
rEPP – tai iš vartotojų atliekų (EPP) perdirbtas plastikas. Jis išlaiko visas pradinio EPP savybes: lengvumą, atsparumą smūgiams, „atmintį“. Svarbiausia, kad yra 100 % perdirbamas ir gali vėl būti naudojamas naujų itin lengvų automobilių detalių gamyboje.
Automobilių pramonėje rEPP dažniausiai naudojamas:
- Grąžinamoje taroje: pavyzdžiui, daugkartinėse dėžėse tarp tiekėjų ir gamintojų.
- Trapioms dalims gabenti: dėl smūgius sugeriančių savybių.
NEOPS: polistirolas iš žaliųjų atliekų
NEOPS® sukurtas bendradarbiaujant Knauf Industries laboratorijoms su žaliavų tiekėjais. Jis gaminamas laikantis „biomass balance“ koncepcijos, kuomet įprastos naftos žaliavos pakeičiamos atsinaujinančiomis (pvz., žaliųjų atliekų).
NEOPS turi REDcert sertifikatą ir leidžia sumažinti CO2 emisijas mažiausiai 30 %. Be to, galima gaminti skirtingų rūšių NEOPS: su geresniu atsparumu karščiui, ugniai ar smūgiams.
Automobilių pramonės ateitis – neabejotinai žalesnė
Apibendrinant galima teigti, kad bioplastikai, kaip ir iš perdirbtų žaliavų ar biomasės gaminami naujos kartos plastikai, jau pradėjo keisti automobilių pramonę. Jie leidžia mažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir uždaryti medžiagų ciklą.
Vis dėlto reikia dar daug tyrimų ir inovacijų, kad šie polimerai taptų dar pigesni, saugesni ir visapusiškai draugiški aplinkai per visą gyvavimo ciklą. Automobilių pramonė akivaizdžiai juda žalio kurso link, o bioplastikai čia gali atlikti vieną iš pagrindinių vaidmenų.