Hasło „polilaktyd” pojawia się coraz częściej w kontekście wprowadzania ekologicznych zamienników plastiku. Markety wprowadzają polilaktydowe sztućce i słomki, producenci wychwalają, że dysponują biodegradowalnym materiałem. Sprawa jest jednak bardziej skomplikowana. – Były prowadzone badania rozkładu np. w glebie. Ale to następuje bardzo powoli. Bez zapewnionych warunków do degradacji, widelec z polilaktydu będzie leżał latami – mówi dr inż. Tomasz Majka z Politechniki Krakowskiej.
Ostatnio duże markety chwalą się, że zamiast klasycznego plastiku do jednorazowych sztućców czy rurek wykorzystują biodegradowalny polilaktyd. Tymczasem okazuje się, że sytuacja z polilaktydem nie jest tak prosta…
Tak, to rzeczywiście dość skomplikowana sprawa. Trzeba wyjaśnić najpierw, jak wygląda synteza polilaktydu, a potem jak wygląda jego biodegradacja. Inaczej trudno jest zrozumieć, na czym polega kruczek.
Zacznijmy więc od otrzymywania.
Po pierwsze – trzeba wiedzieć, że polilaktyd jest również „plastikiem” – bo jest polimerem. Jest polimerem termoplastycznym o dobrych właściwościach użytkowych, który jest degradowalny, ale w ściśle określonych warunkach. O tym zaraz. Można go uzyskać na drodze syntezy zarówno chemicznej, jak i biologicznej. Ta druga daje dwie odmiany optyczne: L+ i D- . Prowadzona jest przez fermentację bakteryjną skrobi i innych łatwo dostępnych węglowodanów z kukurydzy, buraków czy ziemniaków. Jeśli polilaktyd jest wytworzony w ten sposób – jest biodegradowalny. Natomiast jeśli będziemy uzyskiwać go z półproduktów odnawialnych, jak aldehyd octowy, etanol, acetylen czy pochodne ropy naftowej, otrzymamy mieszaninę racemiczną izomerów „L+ i D-”.
Co to znaczy?
To znaczy, że jeśli otrzymamy odmianę „L+” albo „D-” to wiemy, że produkt jest biodegradowalny, ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne. Rozkłada się w odpowiednich warunkach. Polilaktyd będący „mieszaniną racemiczną” ma większą średnią masę cząsteczkową, więc czas jego degradacji będzie znacznie dłuższy i trudniejszy. Tu tkwi cały szkopuł. Jeśli jakaś firma reklamuje się, że używa polilaktydu, to wcale nie znaczy, że korzysta z tego łatwiej degradowanego. Trzeba by było bardzo dokładnie sprawdzać informację od producenta, żeby wiedzieć, co tak naprawdę kupujemy. Wiadomo, że jeśli ktoś się nie zajmuje polimerami, nie wie tych wszystkich rzeczy i nie będzie ich sprawdzać. Na tym pewnie polega chwyt marketingowy tych firm, które decydują się na użycie polimeru w odmianie „mieszanej” – jest tańszy, więc obniżamy koszty, a jednocześnie zyskujemy przychylność klientów, dla których liczy się dbanie o środowisko. Ja nie twierdzę oczywiście, że polilaktyd jest gorszy albo taki sam jak syntetyczne materiały. Jest lepszy, zdecydowanie. Ale nie zawsze jest w pełni „bio”.
Jeśli jednak założymy, że markety korzystają z tej lepszej odmiany polilaktydu, to jak on się będzie rozkładał?
Literatura mówi o 80 dniach, po których powinien się rozłożyć. Z tym że tutaj też jest jeden haczyk – aby doszło do degradacji, muszą być zachowane odpowiednie warunki. Musi to być środowisko wilgotne, a temperatura kompostowania powinna wynosić około 58 stopni. Niektóre artykuły naukowe pokazują, że są pewne grupy mikroogranizmów czy enzymów są w stanie rozłożyć polilaktyd nawet wcześniej – po 40 dniach. Ale to też musi zachodzić w odpowiednich warunkach.
Czyli jeśli kupię sobie taki widelec z polilaktydu i wyrzucę go po grillu gdzieś na działce, to on się nie rozłoży?
Sam z siebie – nie. Musi pani zadbać o odpowiednie warunki. Były prowadzone też badania rozkładu np. w glebie. Ale to następuje bardzo powoli. Bez zapewnionych warunków do degradacji, ten widelec będzie leżał latami.
Jestem w stanie w domu stworzyć mu takie warunki?
I tu mamy kolejny szkopuł – to jest bardzo trudne. Musiałaby pani mieć np. specjalny piecyk lub komorę. Dlatego magazynować takie odpady mogą jedynie specjalne służby, które mają do tego instalacje. Jeśli wrzuciłaby pani takie sztućce z polilaktydu do domowego kompostu, gdzie są też resztki jedzenia, nie rozłożyłyby się. Jeżeli nie zostałyby zapewnione odpowiednie warunki niezbędne do rozkładu, kompost nie byłby zdany do użycia, bo leżałyby w nim nierozłożone nożyki czy łyżki. Uległyby biodegradacji tylko przy użyciu enzymów, o których mówiłem. Czy zwykły użytkownik będzie robił takie eksperymenty we własnym kompoście? Raczej nie.
Czyli nie wyrzucać przedmiotów z polilaktydu do bio odpadów.
Ja bym wyrzucał je tam, gdzie inne tworzywa sztuczne. Prace nad biodegradacją polilaktydu wciąż trwają, może kiedyś coś się zmieni. Może zostanie wprowadzony osobny pojemnik na takie przedmioty? Na razie jednak zalecałbym wyrzucanie ich z innymi odpadami z tworzyw sztucznych.
Nie ma innego polimeru, który byłby bardziej biodegradowalny?
Są takie polimery, które degradują się o wiele łatwiej. Ale są droższe i trudniejsze do przetworzenia. Są elastomerami, przez co trudno byłoby z nich wyprodukować sztywną łyżkę czy widelec. Tutaj polilaktyd ma przewagę. Ma dobre właściwości wytrzymałościowe, a do tego przez ostatnie lata bardzo potaniał. Jeszcze pięć lat temu worek 25 kg kosztował ok. tysiąc złotych, teraz ta cena jest porównywalna do ceny worka z syntetycznym poliamidem. Podsumowując – polilaktyd to lepszy materiał niż plastik używany do tej pory. Jednak trzeba uważać na jego pochodzenie i sposób otrzymywania.
Dr inż Tomasz Majka – jest adiunktem w Katedrze Chemii i Technologii Polimerów na Politechnice Krakowskiej. Zajmuje się m.in. przetwórstwem tworzyw sztucznych i prawem patentowym.
Zdjęcie: sergign/Shutterstock
