Биопластик из возобновляемой биомассы: простой путь к более экологичной окружающей среде

Загрязнение пластиком с каждым днем усиливается вследствие растущего использования пластмассовых изделий. Пластиковые материалы попадают как в пищевую цепь, так и в окружающую среду в виде микропластика и других загрязнителей на основе пластмасс. Поэтому исследования биопластиков привлекают все больше внимания как средство достижения устойчивой и более экологичной окружающей среды с меньшим экологическим следом. При такой оценке необходимо учитывать полный жизненный цикл предлагаемых технологий для создания широкого спектра биоматериалов. Биопластики на биологической основе и биоразлагаемые биопластики могут обладать свойствами, сходными со свойствами традиционных пластмасс, одновременно обеспечивая дополнительные преимущества благодаря низкому углеродному следу и возможностям обращения с отходами, таким как компостирование. Интерес к конкурентоспособным биоразлагаемым материалам растет как к средству ограничения загрязнения окружающей среды и решения проблем обращения с отходами. Биопластики определяются как пластмассы, получаемые из биологических источников и производимые из возобновляемого сырья или посредством микробных процессов, что обусловлено их способностью снижать воздействие на окружающую среду. Исследования и разработки в области возобновляемых биологических ресурсов могут существенно способствовать переходу к низкоуглеродной экономике в медицинской, упаковочной, строительной и автомобильной инженерии, а также в других отраслях. Цель данного обзора — представить ясное описание исследований, возможностей применения, источников сырья, устойчивости и экологического следа производства биопластиков и их различных применений. Биопластики производятся из полисахаридов, главным образом крахмала, белков и других альтернативных источников углерода, таких как водоросли и побочные продукты очистки сточных вод. Наиболее известным биопластиком в настоящее время является термопластичный крахмал, производимый преимущественно посредством ферментативных биореакций. В обзоре рассматриваются основные области применения биопластиков. Одной из важных областей является пищевая упаковка, где биопластики, по-видимому, способны решить многие проблемы, связанные с упаковкой в пищевой промышленности, и сыграть важную роль в обеспечении устойчивости всего пищевого сектора, помогая поддерживать высокие стандарты качества на этапах производства и транспортировки и тем самым способствуя созданию более экологичных и рациональных цепочек поставок и систем обращения с отходами. Значительный потенциал имеют сельскохозяйственные и медицинские применения, при этом число областей использования постоянно расширяется и включает, например, строительную и электротехническую инженерию. В частности, были разработаны биокомпозиты, в том числе на основе растительных масел, в форме волокон с биоразлагаемыми свойствами; эти материалы продолжают активно исследоваться.