Bioplastikud (0)

Q: Mis on kileprobleemi taga?

Vastus leiad õppematerjalist: Bioplastikud

Tallinna Tehnikaülikool - Ökoloogia - Keskkonnakaitse ja säästev areng

1 Hindamata

Esitatud küsimused

Mis on kileprobleemi taga?

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL
Virumaa Kolledž
RAH3170 Keskkonnakaitse
Olga Sukhoverkhaya
Üliõpilase kood (124352RDIR)
Bioplastikud
Referaat
Õppejõud: lektor A. Zguro
Kohtla-Järve 2016

SISUKORD

TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL 1
Kohtla-Järve 2016 1
SISUKORD 2
Joonis 1. Plastiku liigid [5] 6
Joonis 4. Bioplastikute tootmise statisktika materjali järgi [5] 11
11
Joonis 3. Bioplastide tootmine regioonide järgi [5] 11
Joonis 5. Bioplastikute tootmine turuvaldkonna järgi [5] 15
Bioplastikute kasutusvaldkonnad 16
TERMINID

Monomeerid (elementaarlülid) – ühinevad polümeerumise (polümerisatsiooni) käigus ja moodustavad polümeere.

Polümerisatsioon – protsess, mille käigus monomeerid ühinevad moodustades polümeere.

Ensüümid – kõrgmolekulaarsed bioloogised katalüsaatorid, mis kiirendavad keemiliste reaktsioonide toimumist.

Radikaal – keemias paardumata elektroniga aatom või molekul .

Oksüdeerumisreaktsioon – keemiline reaktsioon , mille käigus aatom (või ioon ) liidab või loovutab elektrone. [1]
SISSEJUHATUS
Inimesed kasutavad plastikesemeid oma igapäevases elus igal sammul, plastikust on nõud, mööbel, aparaatide korpused , lugematul hulgal tarbeesemeid. Paljud esemed ei ole mõeldud mitmekordseks või pikaajaliseks kasutamiseks, olles selleks liialt haprad (kilekotid), eritades kemikaale (plastikpudelid) või muutudes lihtsalt kasutuskõlbmatuks (tühjaks saanud pastakasüdamikud, nõudepesukäsnad jne). Neid on odav toota ja need on majapidamises laialt levinud, kuid enamasti toodetakse neid nafta baasil ja looduses nad eriti (kiiresti) ei lagune, sest bakterid ja seened ei suuda pikkade polümeeriahelate küljest „tükke ära hammustada“, eriti juhul kui polümeeri on veel „vürtsitatud“ plastifikaatorite või värvainetega. Et plastik vees ei lagune, siis on plastikul oma puhtal kujul väga madal mürgisus. Trikk on aga selles, et puhast plastikut me väga ei näe, kasutusel on plastik, kuhu on lisatud hulk kõiksugu põnevaid lisaaineid ja just need on mürgised.[2]
Hinnanguliselt on 50. aastatest visatud ära miljard tonni plastikut, mis laguneb sadu isegi tuhandeid aastaid. Ühelt poolt on plastik keskkonnale kahjulik just seetõttu, et see laguneb väikesteks tükikesteks, mikroplastikuks, ja mereloomad ajavad selle segamini planktoniga. Mõnedest allikatest on teada, et praegu on plastiku ja planktoni suhe umbes 6:1 plastiku kasuks. Plastik jäätmete probleemi suurusest annab ilmekalt märku Vaikse ookeani prügilaama (ka Vaikse ookeani prügikeeriseks nimetatud) pindala – kahe Texase osariigi suurune, 90% sellest plastik (3,5 milj tonni). Prügikeerises tekivad valguse toimel ka väikesed plastikuosakesed, mis satuvad erinevate mereorganismide toidulauale ja kuhjuvad toiduahelas. Paraku jääb suur osa neist vette hõljuma ja kattub vetikatega ning ka merevee madal temperatuur ei soodusta edasist lagunemist. Plastiku molekul kui selline ei lagunegi, polümeer võib küll lüheneda, aga metabolismis seda keegi ei kasuta. [3]
Üheks probleemi lahenduseks on bioplastikute kasutamine. Bioplastik laguneks kergemini ja toota saaks seda ka taastuvatest allikatest.[2] Lühikest aega kasutatavad tooted võiksid olla biolagunevast materjalist.[4] Kuid tegelikult sellist meterjali kasutatakse harva, ja selleks on mitu põhjust. Praegu on selle kasutuselevõtu põhiliseks takistuseks hind. Meditsiinis seda juba kasutatakse, näiteks ravimite kapslites aga ka proteesides, kuna tegemist on bioloogiliselt sobiva ainega.[2]
Eesti bioplasti tehase idee kahjuks suri välja – piimhapet tootev bakteritüvi on olemas aga siiamani keegi pole sellist tehast rajanud.[2]
1. BIOPLASTIKU MÕISTE
Termin bioplastik kasutatakse kahesuguste plastide puhul:

nende puhul, mis põhinevad taastuvatel ressursidel, st et fookus on materjalil, millest plast valmistatakse, näiteks taimsest õlist, maisi tärklist , tärklist, või mikrobioainetest. Sooja ja tera on kõige suuremad biomasside allikad bioplastikute valmistamiseks, need on levinumad maailmas, ja kasvavad kõikides kontinentides, välja arvatud Antarktida.

biolagunevate ja kompostitavate puhul, kui fookus on toote biolagunevusel. Need plastid võivad põhineda nii taastuvatel ( bioplastid ) kui ka mittetaastuvatel (fossiilsetel) ressursidel.
Bioplastid võivad seega:

põhineda taastuvatel ressursidel ja olla biolagunevad ;
põhineda taastuvatel ressursidel ja bioloogiliselt mitte laguneda;
põhineda fossiilsetel ressursidel ja olla biolagunevad; [4]

Bioplastikute polümeeri tootmisel kasutatakse ühe järgmistest tehhnoloogijast:

Otsene tootmine mikroorganismidega või geneetiliselt modifitseeritud teraviljakultuuridega, nt: polüoksidandid.

Biopõhjaga monomeerid, saadakse fermentatsiooni kaudu, järgneva polümerisatsiooniga, nt: polüpiim hape .

Looduslikud, keemiliselt modifitseeritud, kuid säilitud biomassipõhjaga polümeerid , nt: tsellüloosi polümeer. [6]
Ühtseid norme selle kohta, kui suur osa plasttoote lähtmaterjalist peaks olema taastuvast ressursist, et seda võiks nimetada bioplasttooteks, ei ole. Küll on aga olemas teaduslikud meetodid, mis võimaldavad mõõta teatud tootes sisalduvat „uuenevat süsinikku“. Biolagunevuse ja kompostitavuse hindamiseks on olemas Euroopa standardid EN 13432 ja EN 14995. [4]

Joonis 1. Plastiku liigid [5]

2. BIOPOLÜMEERIDE LIIGITUS
Suurem osa biopolümeere sisaldab polüaktiidhapet (PLA), polüvinüülalkohole (PVAL), polühüdroksüalkanoaate (PHB), polükaprolaktoone (PCL), termoplastset tärklist, tsellüloosisaadusi, biopolüetüleeni (PP), -polüpropüleeni (PP), -polüamiidi (PA) ja polüuretaani (PUR). [4]
Joonis 2. Bio polümeeride üldliigitus [4]
Bioplastiku polümeere saab teha õige mitmest ainest ja enamasti toodetakse neid bakerite abil, harvem ka taimselt. Levinuimad on polühüdroksüalkanoaadid (PHA) ja polülaktaadid (PLA).
PHAd saab toota nii taastuvatest kui mittetaastuvatest allikatest , näiteks Pseudomonas putida abil polüstüreenist või taimsest materjalist ja Alkanivorax borkumensise abil naftast. Hea variant on see, kui bakter sekreteerib polümeeri graanuleid väliskeskkonda, siis ei ole vaja leiutada mehhanismi selle rakkudest kättesaamiseks ja raku ruumala ei ole tootmisele nagu pudelikael . Üldiselt hakkavad bakterid PHA polümeere tootma kui süsinikuallikat on piisavalt aga kasv ja paljunemine on inhibeeritud N ja P nälja tõttu. Kasutada saab ka transgeenseid baktereid, mille eelis on PHA lagundamisvõime puudumine, mistõttu nad ei saa seda ise süsinikuvaruna kasutada. Samas on see lagundamisvõime aluseks bioplastiku biodegradatsioonile.
Polüaktiidhape (PLA, ka polülaktaat või polülaktaadid) on piimhape L- või D- vormi kõrgmolekulaarne polüesteer. Piimhapet ennast on üsna lihtne toota samadest toormetest (sukrupeedist, suhkruroost , ka maisist ja nisust ) kui etanooli, PLA polümeriseerimine on aga keerukas ja kallis. Piisavalt suure molekulmassiga plasti osatakse saada ainult laktiidist, mis on väga ebapüsiv ning säilib vaid veevabas keskkonnas. PLA omahind on PE omast vähemalt kuus korda suurem. Seetõttu ei suuda PLA, hoolimata oma biolagunevusest, asendada laiatarbeplaste. PLA- plasti biolagunevus põhineb materjali suhtelisel keemilisel ebastabiilsusel, toimudes algul niiskuse ja temperatuuri toimel ja jätkudes oligomeersete piimhappeestrite mikrobioloogilise lagunemisega. See tähendab, et PLA on kompostitav.
Polühüdroksüaklanoaadid (PHA, PHB, PHBV, PHBH) hõlmavad väga suurt ja mitmekesist rühma hüdroksülkarboksüülhapete polüestreid. PHA- d on bakterite sünteesitavad varuained , mis on looduses laialt levinud. PHB on väga heade omadustega bioplast, mis on oma füüsikaliste omaduste poolest väga lähedane polüpropüleenile. PHB sünteesimisega pole mingit probleemi, seda plasti toodavad mikroorganismid valmiskujul. Raskus seisneb selles, et PHB- granuulid asuvad raku sees, olles omakorda ümbritsetud täiendava membraaniga, ning pakitud struktuusete valkudega kokku. Seetõttu tuleb PHB sealt kloororganilise solvendi abil välja ekstraheerida, mis raskendab PHB- bioplasti tootmist ja teeb omahinna kõrgeks. PHB on biolagundav ilma mingite mööndusteta, lagunemine toimub ensüümide vahendusel, mida produtseerivad paljud organismid. Huvi selle plasti tootmise vastu on säilinud ainult tänu tema unikaalsete omadustele. PHB ja selle PHA- analoogid on asendamatud mitmes biotehnoloogilises ja meditsiinilises rakenduses, nt ajutises jäkjärgult asendatavates implantides ja ravimkandjates. Neis valdkondades ei mängi kasutatava materjali hind erilist rolli.
Tärklis on looduslik polümeer, mida saadakse maisist, kartulist, nisust, tapiokist jms. Tärklis on tselluloosist märksa veelebesem, külmas vees ta ainult pundub, ent kuumas vees muutub kolloidlahuseks. Selleks et muuta kristalliline tärklis vormitavaks termoplastseks tärkliseks, tuleb seda koos plastifikaatoritega (vesi, glütserool , polüglükoolid) kuumutades destruktureerida.
Polüolefiinid polüetüleen (PE) ja polüpropüleen (PP) on enimkasutatavad plastid. Peamiselt pakenditööstuses kasutatavat polüetüleeni toodetakse aasts u 80 miljonit tonni. Sellest valmistatakse ka igapäevaseid tarbesemeid- joogikõrtest ja toidunõudest pesumasinate ja mööblini. Looduslikul toormel põhinevad bio- PE ja bio- PP naftapõhistest PE- st ja PP- st ei erine ning on oma keemilise ülesehituse poolest täiesti sarnased. Neid saab ka ühte moodi töödelda. Need bioplastid ei ole biolagunevad. Biopolüetüleen on juba üsna levinud ning seda toodetakse tööstuslikult ( tootmine on küll alles arendusjärgus) nii kõrgtihedana (HDPE) kui madaltihedana (LDPE).
Polüamiidi (PA) toodetakse osalise bioplastina. Neist levinuim PA11 (kaubandusliku nimega Rislan), on oma silmapaistva mehhanilise tugevuse, keemilise resistentsuse ja temperatuurikindluse tõttu kasutuses peamiselt autotööstuses. Bioloogiliselt ta ei lagune.
Biopolüuretaanide (PU) omadused on väga laialt modifitseeritavad, neid on vahtudes duroplastideni. Kui üks monomeeridest (polüool) teha rasvhapetest, saaks PU-st osaline bioplast. Traditsiooniline toore on olnud riitsinusõli. Muid taimeõlisid peab polüooli tekitamiseks epoksüdeerima ja järgnevat ringi avama. Polümeer segatakse tihti täitekiuga (pms klaaskiuga, millel on ka sarrustav toime) või pulbriliste ainetega. Kasutada võib ka looduslikku kiudu (lina-, kanepi-, puidu-, džuudi-, kenafi-, banaanikiudu), mille eelis sünteetiliste kiududega võrreldes on madalam hind, väiksem tihedus, tootmise ajal väiksem CO2 – heide , lihtsam ümbertöötavus ja bio lagunevus. [4]

Joonis 4. Bioplastikute tootmise statisktika materjali järgi [5]

Joonis 3. Bioplastide tootmine regioonide järgi [5]

3. BIOPLASTIKUTE TUGEVAD- JA NÕRGAD KÜLJED
Bioplastikute populaarsuse kasvu põhjuseid on mitu. Nende väljatöötamist ja arendamist on peamiselt mõjutanud vajadus leida alternatiivi naftapõhjustele toodetele ja rohkem kasutada taastuvaid loodusressurse. Kuna bioplastikute kasutuselevõtu põhiliseks takistuseks on hind. Nafta- ja maagaasi hinnade kasv, annab jõudu plastmassi tootmiseks taastuvatest loodusressursidest. Nafta kõrge hind stimuleerib huvi uutes uuringutes nende alternatiivsete plastikute valmistamis tehnoloogijate täiustamiseks. Mitme bioplasttoote valmistamisel on energiakulu ja CO2- heide väiksem kui sarnaste tavaplasttoodete puhul. Euroopa uuringute andmetel, polümeerid tärklise põhjal tagavad eneergia kokkuhoidmist (12 J -40 J) plastiku tonni kohta ja heitmete vähendamist (0,8 t- 3,2 t)- CO2 iga plastiku tonni kohta, võrreldes ühe tonniga polüetüleeni, mis on saadud orgaanisest kütusest. Õliterade põhjal valmistatud plastikute suhtes, kasvuhoonede gaaside vähendamine CO2- ekvivalendis hinnatakse suuruses 1,5 tonni rapsi õlist saadud polüoli tonni kohta. Lagundada saab bioplastikut kompostimise teel (prügimäel hapnikupuuduses lagunemist ei toimu), kasutada võidakse spetsiaalseid mikroorganisme ja ka oksüdeerivat degradatsiooni, mis tekitab radikaale ja lõhub polümeeri. Osad bioplastikud on teatud oludes korduvkasutatavad. Kõrvale ei saa jätta ka tarbijate suurenevat huvi looduslähendasemate toodete vastu ning valmidust nende eest rohkem maksta. Kasvanud ei ole mitte üksnes bioplastmaterjalide, -rakenduste ja –toodete arv, vaid suurenenud on ka nende tootjate, töötlejate ja kasutajate huk. Bioplasttoodete raendustöö on oma füüsikaliste ja mehaaniliste omaduste poolest juba ligilähedased enamkasutatavatele tarbeplastidele. See tähendab, et tulevikus leitakse tõenäoliselt alternatiiv peaaegu kõigile tavaplasttoodetele.
Ületada tuleb mitmesuguseid biolagunevusega seotud probleeme. Muret teeb ka see, et bioplastoodete maht suureneb toidu ( soja , mais, teravili, taimeõlid) arvel. Bioplastide konkurentsivõimet piiravad väga suured tootearenduskulud. Bioplastikud ei koosne 100% loodussõbralikest ja biolagunevatest materjalidest - ka bioplasttoodetega kaasneb teatud probleeme ja ohte. Kiire biolagunevuse tõttu mõned neist ei sobi pakendi valmistamiseks. [4]
Bioplastikute tugevad ja nõrgad küljed:
Tugevad küljed:

Minifragmente ei jää alles
Ei sisalda kloori
Ei tekita metaani
CO2 vabaneb aeglaselt
Põllumajanduses
Meditsiinis kasutatav (biocompatible)
Sarnane tavaplastikule

Nõrgad küljed:

Kallis toota, PHA tootmine energiamahukas
Tehnoloogia puudumine (rakkudest eraldamine)
Maisi kasutamisel metaani teke
Komposteerimis ja sorteerimismured
Pakenditööstuse blokk
Bioplastikud ei koosne 100% loodussõbralikest ja biolagunevatest materjalidest [2]

4. BIOPLASTIDE TOOTMINE EESTIS
Majanduslikult tasuva PLA tootmine Eestis on arvutuslikult 60 000 t aastas. Selline kogus eeldab aastas kuni 75 000 t piimhappe tootmist. Arvestades piimhappe sünteesiks vajalike suhkrute koguseid on Eestis ilmselt ainsaks arvestatavaks toormeks teraviljatärklis, õigemini teraviljatärklisest saadud suhkur ( glükoos ). Kui PLA tootmiseks vajalikku teravilja hakataks kasvatama Eestis, siis toetaks see oluliselt ka Eesti põllumajanduse ja maaelu arengut. Toiduainete tootmisega saavutatavat põllumajanduslike mittetoiduainete tootmist (ingl non-food products) käsitletakse maailmas kui üht võtit põllumajandusproduktide tootmise jätkamiseks suuremates mahtudes kui seda on vaja toidulaua kindlustamiseks. Kuivõrd siin on tegemist ka maa-piirkondade arendamise vajadustega, siis kuulub selline teraviljatootmine kindlasti ka doteeritavate (riigi poolt soodustatavate) tegevuste hulka.
Tehnoloogiaprojektid pole ilma intellektuaalse omandi kaitseta kindlasti rakendatavad. Patendi või patentide omamine on siin sisuliselt prerogatiiv. Tartus oli avastatud uus unikaalne mikroob, bioplastide sünteesimiseks: bacillus coagulans sim-7 dsm 14043. Selle bakteritüvi Bacillus coagulans SIM-3 DSM 14043 L(+)-laktaadi tootmiseks fermenteeritavatest suhkrutest on autoriõigusega kaitstud. Lisaks Eestile, selle patenditaotlus hinnatud rahvusvahelise patendi tasemele vastavaks . Tööstusliku tähtsusega mikroobi tuleb kaitsta kaasaegsete meetoditega. Eesti mikroobitüvi on deponeeritud Saksamaal asuvas rahvusvahelises mikroorganismide kollektsioonis numbri all DSM 14043. Ülalnimetatu autorikaitse õigused on autorid andnud Tartu Ülikoolile.
PLA tehase ehitamisega Eestisse saaks oluliselt suurendada põllumeeste tööhõivet ja põllumaa ratsionaalset kasutust . Tekiks juurde oluline hulk uusi töökohti. Sellise tehase ehitamisega kaasneksid aga ka märksa suuremad “kaasnähud”. Sisuliselt oleks siin tegemist uuetüübilise kõrgtehnoloogilise tööstusharu tekkega. Sellega peaks kaasnema ka spetsialistide ettevalmistus. Arvame, et siin oleks ka Eesti riigil selged huvid ja loodetav toetuslik suhtumine. Senine PLA projekti realiseerimine teadus- ja rakendusuuringute finantseerimise Keskkonnainvesteeringute Fondi, teaduse sihtfinantseerimise, ESTAG-i projekti ja erafinantseeringutega Eesti firmade poolt on olnud meie jaoks igati positiivne. Projekt on jõudnud staadiumisse, kus on vaja hakata kaasama nii kodumaiseid kui ka välismaiseid firmasid. See töö on käimas ja edukat jätku on võimalik juba prognoosida. [7]
5. BIOPLASTIKUTE KASUTUSALAD
Tootmistõhuhususe suurenemine ja hindade alanemine on bioplastide müügiedul määrava tähtsusega. Tõenäoliselt jõuavad bioplastid kõikjale, kus praegu kasutatakse tavaplastist tooteid. Esmajärjekorras ja suuremal hulgal kindlasti just aladele, kus on olulised toodete looduslikud koostisained ja biolaginevus. Neis valdkondades võivad bioplastid tavaplastist tooted täielikult välja tõrjuda.
Kiire biolagunemine pärast toote kasutuselt kõrvaldamist on oluline võimalus jäätmehulka vähendada. Lühikest aega kasutatavad tooted (nt prügi- ja kaubakotid, multškiled) võiksid olla biolagunevast plastist . Multškilede puhul võib küll tekkida probleem, et lühike kasvuajaga saagi plastitükid võivad sattuda koristusmasinate tööorganitesse või saagi hulka.
Üks edukamaid bioplastide kasutusvaldkondi on meditsiin (lagunevad niidi ja implantaadid, kapslis ravimid . [4]

Joonis 5. Bioplastikute tootmine turuvaldkonna järgi [5]

Tabel

Bioplastikute kasutusvaldkonnad

Turuosa
Tooted
Plussid ja miinused
Pakendid
Pakendite puistetäidis, kile, õhkpadi- pakendid, pudelid, kadndikud, mullpakendid, võrgud , suured ja väikesed kotid .

Toidupakendid on bioloogiliselt saastunud ning seetõttu on neid raske ümber töötada.
Materjaled üleküllus raskendab tavapäraste taaskasutustehnolo-ogiate kasutamist.
Kasutusaeg on lühike.

Kiirtoidu- serveerimiskomplektid
Taldrikud ja tassid, noad , kahvlid ja lusikad, kõrred, topsid.

Taaskasutamine pole alati võimalik ega odav.
Toiduainetega kokkupuutumise tõttu sageli bioloogiliselt saastunud.

Kiud, tekstill
Riidesemed, tehniline tekstiil , kangad.

Hingavad materjalid, omadused kombatavad, läikivad.

Mänguasjad
Käsitöömaterjal, ehitusklotsid, golfitiid.

Pedagoogilised eelised.
Keskonnaohud harivad.

Esmatarbekaubad
Kotid orgaaniliste jäätmete jaoks, hügieenitarbed (nt mähkmekiled, vatt- tupsutid).

Tooted on lühiealised.
Ümbertöötamine on keeruline.
Ihuga kokku puutudes tunduvad looduslikena.

Aiandus
Taimepotid, aluskiled, turbakotid, väetisega seemnekiled, sidumismaterjal.

Tunduvad looduslikena, soovitatav kompostida.
Määrdumise tõttu neid on väga raske taaskasutada.
Vähendavad tööjõukulu.

Põllumajandus
Kattekile, multškile, sidumiskile.

Sama mis aianduses.

Meditsiin
Implantaadid, operatsioonimaterjalid, suuhügieenitarbed, kindad.

Imenduvad ja lagunevad kehas ohutult.
Olelusiga on lühike, äravisatavad.

Muu
Kinnitusdetailid, kooste- vahendid, kalmistulaternad, kirjutusvahendid

Spetsiifilised kasutueelised.
Tööjõu- ja jäätmekäitluskulud on väikesed.
Peavad olema kompostitavad.
Reklaamitavad loodusesõbralikene. [4]

6. BIOPLASTIJÄÄTMETE KÄITLEMINE
Biolagunemise all mõistetaks plastide lagunemist mikroorganismide, nt bakterite toimel. Lagunemine peab kulgnema nii, et plasti mehaanilised ega tarbimisomadused kasutamisperioodi vältel ei muutuks ning lagunemine algaks alles pärast kasutussea lõppu. Enne biolagunemist on oluline materjali keemiline või fotodegradatsioon. Keemiline degradatsioon toimub oksüdatsiooni, hüdrolüüsi või termilise lagunemise teel. Fotodegradatsioon põhineb valdavalt UV- kiirguse ja kõrgendatud temperatuuri toimel. Eelnev keemiline lagundamine on oluline, sest bio degradatsioonile alluvad polümeeriahela väiksemad lõhestunud fragmendid.
Biolagunemise kriteeriumiks loetakse seda, et plast kaotab aeroobsel lagunemisel CO2 –na 60% oma süsinikust 180 päeva jooksul. Tegelik süsinikukadu on suurem, sest ka biomass (nt huumus) on lagunenud polümeer. Täielikul mineraliseerumisel jääb alles ainult lisanditest (nt täiteainetest) pärit jääk . Järelikult on otstarbekas kasutada bioplastide sarrus- ja täiteainetena biolagunevaid aineid (looduslikku kiudu) või mineraalaineid (kriit, dolomiiditolm). Prügilas on biolagunemine aeglane, sest keskkond on kuiv ja O2 ei pääse piisaval määral ligi. Osa laguaineid infiltreerub pinnasesse ja ohustab põhjavett. Aeroobne protsess läheb prügilas küll üle anaeroobseks ning tekkivat metaanirikast biogaasi saab kasutada kütusena.
Bioplasti kompostimine kulgeb hästi, kui see laguneb soodsates tingimustes (piisavalt hapniku, sobiv pH ja temperatuur, paras niiskus). Kuna CO2 tekkimine on siis kontrolli all ning seda tekib täpselt nii palju kui fotosünteesil taimse plastitoorme kasvamisel õhust saadi, ei kaasne kompostimisega ka keskonna saastamist.
Peale kompostitamist on üsna tavaline bioplastjäätmete käitlusviis põletamine . Ka see on üsna loodussõbralik, sest bioplasttoodete põlemisel eraldub õhku vaid niisama palju süsihapegaasi, kui palju plastitoormeks olnud taimed seda sealt võtsid. Põletamisel tekkivat soojusenergiat saab ära kasutada. Tarbijate käitumisharjumuste muutumine mängib olulist rolli bioplastist toodete kasutusest kõrvaldamisel ja taaskasutusel. Neid tooteid peab märgistama standardi EN13432 nõuete kohaselt, et tarbija saaks vahet teha kompostitavate ja tavaplastide vahel ning neid äraviskamise ajal õigesti sortida. [4]
KOKKUVÕTE
Plastik on väga laialt levinud materjal, seda kasutatakse igas valdkonnas. Plastik ise ei lahusta vees, ja ei ole mürgine, aga plastiku valmistamisel kasutatakse mürgiseid lisaaineid. Need ained saastuvad keskkonda, on kahjulikud inimeste tervisele ja laste arengule. Selle jäätmed märgatavalt segavad loomadeelu. Ookeanis plastik laguneb väikeseks tükkikeseks seejärel sattub toiduahelasse.
Bioplastikut võib liigitada lagnevuse- ja toormaterjali järgi. Selle liigituse järelduseks on kolm liiki plastikut, mida võib nimeteda bioplastikuks: biolagunev ja loodusliku päritoluga-, biolagunev ja fossilsete kütuste põhjal-, mittelagunev kuid looduslike materjalide põhjal plastik.
Bioplastik on parem plastiku alternatiiv, aga ka see materjal ei ole absoluutselt ohutu. Seda tüüpi plastiku tooraine võib olla nii taimse kui fossilse päritoluga. Enamus sellest lõpuni ikka ei lagune. Bioplastiku tootmine jääb siiamaani kalliks, ja selle omadused ei ole piisavalt head, et asendada tavaplastikut. Aga ikka selle tootmine on võimalik taastuvatest ressursidest ja keskkonnasaaste on märgatavalt vähem.
Selle plastikjäätmete käitlemine on võimalik erineval viisil. Esiteks bioplastijäätmeid võib kasutada kompostina, teiseks paljud neist lagunevad looduses ja viimaseks nende põletamise ajal õhku eraldub vähe süsihappegaasi, seega bioplastikute põletamist võib nimetada loodusesõbralikuks.
Seda tüüpi plastikut kasutatakse peaaegu kõikides valdkondades, pakendi tööstuses selle kasutamine nõab arendus, vaatama sellele kõige rohkem maailmas bioplastikut toodakse just selle valkonna jaoks. Mõnedes valdkonnades selle materjali omadused on asendamatud, nt põllumajanduses ja meditsiinil.
Kõige rohkem maailmas toodakse looduslikke toorainete põhjal bioplastikut mis looduses ei lagune. 2011 aastast- 2016 aastani selle plastiku tootmise liidriteks jaavad Aasia ja Lõuna- Ameerika. Üldjuhul bioplastikut toodakse pakendi valmistamiseks, tihti seda kasutatakse ka tekstiilis .
KASUTATUD KIRJANDUS

Kert Martma . ORGAANILINE KEEMIA: Lühikonspekt gümnaasiumile. Tallinn, 2005. [WWW] http://www.tlu.ee/~kertm/G%FCmnaasiumi%20%F5ppematerjalid/ORGAANILINE%20KEEMIA.pdf

„ Canvas bags” ehk mis on kileprobleemi taga? [WWW] http://www.v2rskeaju.eu/tag/bioplastik/ (28.03.2009)

Plastikusõltuvus mürgitab keha ja planeeti [WWW] http://banaanishttp://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/bioplastiki.htmlaar.ee/keskkond/plastik/ (2013)

Jaan Kers . Bioplastid ja bioplasttooted. -Keskkonnatehnika, 08.2010, 24-27

European bioplastics. [WWW] http://www.european-bioplastics.org/ (2016)

Особенности и технология производства биопластиков [WWW] http://polimerinfo.com/kompozitnye-materialy/bioplastik i (2015)

Ain Heinaru. BIOPLAST.- Tartu Ülikooli molekulaar - ja rakubioloogia instituut. [WWW] www. digar .ee/arhiiv/et/download/232567

.DOCX Laadi alla originaalfail 20 lk · .docx · 10 allalaadimist

50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.

~ 20 lehte Lehekülgede arv dokumendis

2016-04-24 Kuupäev, millal dokument üles laeti

10 laadimist Kokku alla laetud

0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid

OlgaVeeret Õppematerjali autor

Plastik jäätmetega seotud probleemid. Mis on bioplastik? Bioplastide liigid. Kus seda kasutatakse. Natukene statistikat. Bioplasti tootmine Eestis.

referaat bioplastikud bioplastid plastik ökoloogia keskkond

Kasutatud allikad

https://www.tlu.ee/~kertm/G%FCmnaasiumi%20%F5ppematerjalid/ORGAANILINE%20KEEMIA.pdf

Sarnased õppematerjalid

pptx

Bioplastikud

BIOPLASTIKUD Olga Sukhoverkhaya RDIR 43 TTÜ Virumaa Kolledž 2016 aasta Plastikuga seotud keskkonna probleemid 1. Hinnanguliselt on 50. aastatest visatud ära miljard tonni plastikut, mis laguneb sadu isegi tuhandeid aastaid. 2. Ühelt poolt on plastik keskkonnale kahjulik just seetõttu, et see laguneb väikesteks tükikesteks, mikroplastikuks, ja mereloomad ajavad selle segamini planktoniga. Mõnedest allikatest on teada, et praegu on plastiku ja planktoni suhe umbes 6:1 plastiku kasuks. 3. Plastik jäätmete probleemi suurusest annab ilmekalt märku Vaikse ookeani prügilaama (ka Vaikse ookeani prügikeeriseks nimetatud) pindala – kahe Texase osariigi suurune, 90% sellest on plastik (3,5 milj tonni). 4

Keskkonnakaitse ja säästev areng

doc

Toiduga kokkupuutuvad materjalid ja esemed

19. Ftalaatide kasutamise piirangud  Plastifikaatorina ainult korduvkasutusega materjalides ja esemetes  Plastifikaatorina ühekordse kasutusega materjalides ja esemetes kokkupuuteks mitterasvase toiduga  Keelatakse materjalides ja esemetes kokkupuuteks imiku- ja väikelapsetoiduga 20. Polümeerid Polümeer on suur molekul, mis koosneb korduvatest kovalentse keemilistest molekulidest – monomeeridest.  Sageli arvatakse, et polümeri on ainult plastik, kuid termin tegelikult viitab suurele klassile looduslikele ja sünteetilistele materjalidele, millel on palju erinevaid omadusi 21.  Kuna hõlpsasti kättesaadavad polümeersed materjalid on erakordselt erinevate omadustega, siis mängivad need olulist ja üldlevinud rolli igapäevaelus.  Kõige sagedamini kasutatavad plastid koosnevad peamiselt süsinikuaatomist. Kuid võib sisaldada ka teisi keemilisi elemente: näiteks

Toitumise alused

docx

Plastdetailide töötlemine

mitteläbilaskev · PBT(Polübutüleenftalaat) Kasutatakse: Põrkeraua- ja keredetailid, pistikud ja elektroonikaseadmete korpused. PBT omadused on jäik, kuumuskindel, mõõdutäpne ja hea elektriisolaator Erinevad plastiparandus viisid (mis on teie arvates parim ja miks? Tooge välja ka erinevaid tooteid ja tootjaid) Plasti paranduseks sobib kasutada universaalset liimimisel põhinevat meetodit, mille puhul pole tarvis arvestada plasti tüübiga. Meetod sobib nii aukude, rebendite kui ka kriimude remondiks, on suhteliselt kiire ja lihtsalt kasutatav. See meetod sobib alati liiklusohutust mitte mõjutavate, sõidukile ,,külge riputatud" detailide remondiks ja rahuldab sel juhul ka autotootjate nõudmisi tööde kvaliteedile. Detaili esialgne välimus taastatakse ülevärvimise teel. Tartu 2014. Peamised kasutatavad materjalid ja töövahendid on: · Plastiparandusliim;

tehnomaterjalid

doc

Pakenduse kordamisküsimused

Hea temperatuuritaluvus Keemiliselt inertne, Hästi vormitav Väike erikaal Purunemiskindlus Värvikirevus Sobiv hinna ja kvaliteedisuhe jne Plastide puudused pakkematerjalina Niiskust, gaase, valgust läbilaskev Korduvkasutus problemaatiline Looduses halvasti lagunevad 2. PE, PP, PS, PVC, PET, EVOH, PA: a. Omadused b. Eelised c. Puudused d. Kasutusvaldkond PE-kõige levinum plast,madal hind ja mitmekülgne omadus.Niiskuskindel ja gaasitihe, koosneb ainult vaigusk.happe ja leelise kindel,Laguneb kloori ja fluori mõjul,.Sulab vahemikus 100.140 kraadi.Peamisel kasutatakse veel ja rasval põhineva toidu ning jookide pakendamisel madalatel temp.Palju kasutatakse puuviljade ja pagaritoodete pakendamisel.HDPE-nt ketsupipudel,LDPE-pakkkiled. Leidub ka tetrapakendites. Korgid on tehtud Pest. Eelised: Odav,Veekindel,Hästi keevitatav,Külmakindel

Pakendamine

doc

Referaat: Plastmass kui materjal

Jõhvi Gümnaasium Plastmass kui materjal Referaat Jõhvi 2011 Plastmassid moodustavad väga mitmekülgse grupi materjale. Plastik on materjal, mille koostisesse kuulub polümeerne aine. Polümeer on ühend, mille molekul koosneb kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest. Plastikud ei lagune, seega on nendest lahtisaamine suur keskonnaprobleem, nad jäävad keskonda igaveseks. Parim lahendus nendest lahtisaamiseks on ümbertöötlemine. On hakkatud tootma ka orgaanilisest materjalist plastikuid, kuna sellised plastid lagunevad hästi ja ei ole keskonnale kahjulikud, nendest tehake

Keemia

docx

Kilekotid ja keskkond

Kilekotte tehakse naftatootmise kõrval produktina rafineerimise jääkidest. Kilekottidele kulub 4% kogu maailma naftast. Suurim energiakulu kilekoti juures on elektrienergia, mis kulub tootmisprotsessi käigus. Kilekottide valmistamiseks on vaja naftat kuumutada ligi 400°C juures, et eraldada erinevad komponendid. (Pesti 2013) Plastikkotid on enamasti valmistatud kas madala või kõrge tihedusega polüetüleenist. Polüetüleen on maailma enim kasutatud plastik. Juba 2001. a kulus Lääne-Euroopas sellist plastikut 35kg ühe inimese kohta. (Pesti 2013) Me kõik kasutame kilekotte. Eurooplased tarbivad igal aastal ligi 100 miljardit kilekotti ja neist 8 miljardit saavad prügiks. Kilekotid on kerged, tugevad ja vastupidavad seepärast me neid kasutamegi. Aga see on ka põhjus, miks need võivad säilida looduses sadu aastaid ja koguneda näiteks merre ning kahjustada mereloomi. (Keskkond Eurooplastele 2014)

Eesti keskkonnakaitse korraldus

doc

Jäätmeprobleemid

Kilekottidele kulub 4% kogu maailma naftast. Suurim energiakulu kilekoti juures on elektrienergia, mis kulub tootmisprotsessi käigus. Kilekottide valmistamiseks on vaja naftat kuumutada ligi 400°C juures, et eraldada erinevad komponendid. Plastikkotid on enamasti valmistatud kas madala või kõrge tihedusega polüetüleenist. Polüetüleeni nimetatakse vastavalt ka polümeeriks nr 4 (LDPE) või polümeeriks number 2 (HDPE). Polüetüleen on maailma enim kasutatud plastik. Juba 2001.aastal kulus Lääne- Euroopas seda tüüpi plastikut 35kg ühe inimese kohta. 5.2.1 Mis saab kilekotist? Ka kilekotte saab kokku koguda ja taaskasutada, aga see on üsna keeruline, kuna hõlmab plastiku sulatamist ja ümbervalamist. Kahjuks plastiku ümbertöötlemisega langeb ka tema kvaliteet. Olukord sarnaneb vana supi soojendamisega - maitse pole enam endine.

Keskkonnakaitse ja keskkonnaprobleemid

doc

Põhiliste plastide leiutamine ja ajalugu

Võib öelda, et poollooduslike plastide avastamine ja kasutuselevõtt on seotud esmalt tselluloosi töötlemisega. Esimene tehisplastik oli tõenäoliselt parkesiin, mille avastas Alexander Parkes, kes tutvustas materjali avalikult 1862. aasta Londoni maailmanäitusel. Parkesiini toodetakse tselluloosist ning saadud segu muutub kuumutades vormitavaks ning säilitab jahutades sobiva kuju [7]. Tselluloosnitraat (tselluloid) Järgmine tuntud teslluloosipõhine plastik oli tselluloid, mida saadi esmakordselt juba 1856-ndal aastal, patendeeriti 1870-ndal aastal [8], kuid eraldati puhtal kujul alles 21 aastat hiljem (1877). Tselluloidi valmistati keemiliselt töödeldud puuvillast reaktsioonil väävel- ja lämmastikhappeseguga. Teda oli hõlbus vormida erinevatesse kujudesse piljardikuulidest valehammasteni. Väidetavalt töötas John Wesley Hyatt tselluloidi välja just seetõttu, et a Phelan and Collander'i nimeline firma pani välja 10 000 dollari

Looduskaitsebioloogia

Rohkem sarnaseid