Bioplastmasa ir produkts, kas tiek ražots no atjaunojamam izejvielām un kurš bioloģiski noārdās, tas ir – to savu enerģētisko procesu nodrošināšanai asimilē vidē esošie mikroorganismi. Mikrobioloģisko procesu gaitā šie mikroorganismi visu plastmasā esošo oglekli pilnībā pārveido par CO₂ jeb ogļskābo gāzi  un ūdeni.

Kā samazināt cilvēka ietekmi uz zemeslodi, lai nākotnē nenotiktu ekoloģiska katastrofa un mums nebūtu jāmeklē dzīvesvieta uz citas planētas? Pēc pašreizējā dzīvesveida  mums būtu vajadzīga teritorija trīs zemesložu apmērā. Lai parādītu, cik liela Zemes platība ir nepieciešama, lai apmierinātu mūsu – cilvēku – prasības, ir definēts jēdziens „ekoloģiskā pēda” jeb ilgtspējīga dzīvesveida mērvienība. Tā atspoguļo mums nepieciešamo dabas resursu (pārtikas, ūdens, gaisa, enerģijas) apjomu. Tātad – kā samazināt plastmasas ražošanai nepieciešamo neatjaunojamo resursu – izejvielu un enerģijas – apjomu?

Dabisko plastmasu izmantošana nav pilnīgi jauna ideja. Dažādos vēstures avotos varam lasīt par tādiem dabiskiem sveķiem kā dzintars, šellaka, gutaperča. Tāpat arī mākslīgais ziloņkauls ir no dabiskām izejvielām.1920. gados Henrijs Fords veica eksperimentus, plastmasu ražošanai izmantojot sojas pupiņas. Daļēji viņu motivēja vēlme atrast pielietojumu lauksaimniecības pārprodukcijai, kā arī izgatavot auto detaļas: stūres ratus, salona apdari un mērinstrumentu paneļus. Viņš 1941. gadā prezentēja „ plastmasas automobiļa” prototipu. Diemžēl Otrā pasaules kara laikā šī ideja noklusa, jo būtiskāka bija ieroču ražošana. Pēdējo gadu laikā ir radītas jaunas plastmasas, kuras, pirmkārt, tiek ražotas no atjaunojamiem materiāliem, otrkārt, pašas sadalās apkārtējā vidē, nevienam nekaitējot un netērējot enerģiju. 

No kā ražo bioplastmasu?      

Patlaban visplašāk izmantotā izejviela bioplastmasas ražošanai ir ciete, kuru iegūst no kultūraugiem: kukurūzas, kartupeļiem, cukurniedrēm. Lai cieti varētu apstrādāt, tai pievieno vielas elastības un plasticitātes uzlabošanai. Mainot piedevu daudzumu un veidu, materiāla īpašības var piemērot vēlamajā virzienā. Plastmasām pievieno arī ūdeni atgrūdošus un bioloģiski sašķeļamus polimērus. Tādējādi vienu plastmasas maisījumu veido divas fāzes: nepārtrauktā un hidrofobā  polimēra fāze no vienas puses un dispersā un hihrofīlā cietes fāze no otras puses. Šīs fāzes sakausēšanas procesā tiek savienotas, veidojot ūdansizturīgu cietes plastmasu. No šīs plastmasas ražo iepakojumu maisiņus, jogurta trauciņus, puķu podus, galda piederumus, autiņbiksīšu plēvi, kā arī papīru un kartonu ar plēves pārklājumu.

Otra pazīstamākā bioplastmasa ir ražota no polipienskābes jeb PLA (polilactic acid). Polipienskābi  iegūst no cukuriem fermentācijas-  sarežģītu bioķīmisku reakciju rezultātā. Šīs reakcijas vada īpaši mikroorganismi – fermenti. Plastmasa līdzīga tradicionālajai, tāpēc tā apstrādājama ar parasto standarta  aparatūru.No PLA  iegūto plastmasu lieto folijas, kārbu, glāžu, tasīšu, pudeļu un citu iepakojumu materiālu ražošanai. Medicīnā šīs plastmasas izstrādājumi noder organismā uzsūcošos skrūvju, naglu, plāksnīšu un implantu izgatavošanai. No PLA izgatavotie diegi pēc operācijām uzsūcas organismā.

Dažādi variējot ar piedevām, var iegūt plastmasu pēc vajadzības: vai nu lai ātri sadalītos vai kalpotu ilgi – pēc vajadzības. Tā kā jau pie 60 grādiem celsija PLA plastmasa kļūst mīksta, to var lietot tikai aukstu dzērienu traukiem. Ļoti rentabla ir PLA plastmasas ražošana no glikozes.

Ir vēl trešā svarīgā izejviela bioplastmasas iegūšanai – poli-β-hidroksibutirāts jeb PHB. Tas ir no atjaunojamām izejvielām – cukuriem – iegūts polisviestskābes poliēsteris. 2006. gadā Jelgavā Latvijas lauksaimniecības universitātē tika aizstāvēts promocijas darbs doktora zinātniskā grāda iegūšanai lauksaimniecības zinātnē „ Dabai draudzīga poli –β – hidroksibutirāta kompozītmateriāli pārtikas produktu iepakojumam”. To aizstāvēja Sandra Muižniece – Brasava. Latvijā LU Mikrobioloģijas un Biotehnoloģijas institūtā kopā ar Rīgas Tehnisko universitāti ieguva Latvijas patentu LV 5297, 1993, P -93 – 6385 par poli – β –hidroksibutirātu iegūšanu. Tā īpašības līdzīgas polipropilēnam, kas ir naftas ķīmijas produkts. Plastmasas no PHB kūst virs 130° C, tās bioloģiski pilnīgi noārdāmas. PHB var kombinēt ar citām vielām. No maisījumiem ražo izstrādājumus dažādās jomās: no līmes līdz cietai gumijai. Pievienojot celulozes acetātus, kas ir atkritumviela cigarešu filtra ražošanā, PHB iegūst specifiskas īpašības, piedevām tiek izmantoti citas ražošanas nozares blakusprodukti.

No bioplastmasas tiek ražoti neskaitāmi gan vienreiz lietojamie, gan ilgi kalpojošie izstrādājumi. Piemēram, viens no plašāk zināmajiem ražojumiem ir agrārā bioplēve, kas nopēŗkama dažādos garumos un platumos, aizsargā pret nezālēm, augi retāk jālaista, augsne arī ātrāk uzsilst un saglabā siltumu, augļi ir tīri. Visērtākais – tā nav jāaizvāc, gudrojot, kur to likt- atliek vien ieart zemē un baktērijas tiks galā ar pārējo: sašķels ūdenī, CO₂ un trūdvielās.

Kā atpazīt bioplastmasas produktus?

Tirgū jau ir virkne no bioplastmasas izgatavotu produktu. Gandrīz visi tie ir marķēti ar noteikta veida logo, kas informē patērētājus par plastmasas materiāla īpašo raksturu.

  

European Bioplastics kompostējamības logo – nolūkā izveidot vienotu vizuālo tēlu kompostējamiem produktiem, asociācija European Bioplastics ir radījusi logo un nodrošinājusi tā aizsardzību Eiropā un citviet pasaulē.

    Beļģu Vinçotte logo “OK Compost”- tā vēsture iesniedzas 1990. gadu sākumā, kad Beļģijas ostas pilsēta Antverpene izsludināja konkursu par kompostējamu maisu piegādi dārza atkritumu savākšanai.

  

Skandināvu “āboli” – ja izvēlaties BIOplastmasas atkritumu maisus, ir liela iespēja, ka tā marķējumā ieraudzīsit “ābolu”. Ir divi dažādi “ābola” logo — vienu no tiem izmanto Somijā, bet otru Norvēģijā.

Japānā bioloģiski noārdāmo plastmasu dēvē par GreenPla (nozīme — zaļā plastmasa), un no 2000. gada jūnija darbojas JBPA izveidotā GreenPla identifikācijas un marķējuma sistēma, kas bioloģiski noārdāmo plastmasu ļauj atšķirt no tradicionālās plastmasas.

Biodegradable Products Institute (Bioloģiski noārdāmo produktu institūts), ASV (www.bpiworld.org) piešķir šo logo kompostējamiem produktiem saskaņā ar standartiem ASTM D 6400 (kompostējama plastmasa) vai ASTM D6868 (kompostējams iepakojums).

 

Atkritumu pārstrāde

Viens no atkritumu pārstrādes veidiem ir to dedzināšana modernajās atkritumu dedzināšanas iekārtās kurtuves temperatūra ir līdz 1000-1100°C, kas līdz minimumam samazina atkritumu toksiskumu. Šādas lielas kurtuves, kuru ražoto siltumu izmanto enerģijas ieguvei, ir uzbūvētas Šveicē, Zviedrijā, Vīnē. Mazākiem atkritumu apjomiem.ir uzbūvētas pārvietojamās kurtuves. Abu šo veidu kurtuvēs nodrošina ļoti kaitīgā dioksīna un furānu sadalīšanos, kas nav iespējams dedzinot plastmasas ugunskuros vai parastajās krāsnīs. Atkritumus sadalīt var arī anaerobā vidē ar īpašu mikroorganismu- metanogēno baktēriju palīdzību, kas, līdzīgi kā zemes dzīlēs miljoniem gadu garumā, rada metānu – gāzi, kuru plaši pielieto saimniecībā. Taču ar katru gadu atkritumu kalni aug, mēs tērējam savus resursus gan plastmasu iegūšanai, gan pārstrādei. Izeja ir – plastmasas, kuras pašas sadalās.

Ierunā