ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ – ทำลายตำนาน “บรรจุภัณฑ์เชิงนิเวศ”

ตลาดพลาสติกชีวภาพมีแนวโน้มเติบโตในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า และหลายคนเชื่อว่าพลาสติกจากพืชทางเลือกจะเป็นทางออกที่ดีที่สุดสำหรับการพึ่งพาพลาสติกที่ได้จากน้ำมัน

สิ่งที่เรียกว่าขวดรีไซเคิลหรือจากพืชคือ ไม่มีอะไรมากไปกว่าอะนาล็อกของขวดพลาสติกมาตรฐานที่ทำจากโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต โดยที่เอทานอลสามสิบเปอร์เซ็นต์จะถูกแทนที่ด้วยปริมาณเอทานอลที่ได้จากพืชในปริมาณที่สอดคล้องกัน ซึ่งหมายความว่าขวดดังกล่าวสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้แม้ว่าจะทำจากวัสดุจากพืชก็ตาม อย่างไรก็ตามไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

มีพลาสติกย่อยสลายได้หลายชนิด – ปัจจุบัน พลาสติกที่พบมากที่สุดทำมาจากกรดพอลิออกซีโพรพิโอนิก (โพลิแลคติก) กรดโพลีแลคติกที่ได้จากมวลชีวภาพของข้าวโพดจะสลายตัวภายใต้เงื่อนไขบางประการ โดยเปลี่ยนเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องใช้ความชื้นสูงและอุณหภูมิสูงในการย่อยสลายพลาสติก PLA ซึ่งหมายความว่าแก้วหรือถุงพลาสติกโพลีแลกติกแอซิดจะย่อยสลาย XNUMX% ในสภาวะการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรมเท่านั้น ไม่ใช่ในกองปุ๋ยหมักตามปกติในสวนของคุณ และมันจะไม่ย่อยสลายเลย ถูกฝังอยู่ในหลุมฝังกลบ ซึ่งมันจะอยู่ต่อไปอีกหลายร้อยหรือหลายพันปี เช่นเดียวกับขยะพลาสติกชิ้นอื่นๆ แน่นอนว่าผู้ค้าปลีกไม่ได้ใส่ข้อมูลนี้บนบรรจุภัณฑ์ และผู้บริโภคเข้าใจผิดว่าเป็นผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

หากไม่พิจารณาเรื่องความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ การใช้พลาสติกชีวภาพอย่างแพร่หลายอาจเป็นประโยชน์อย่างมาก - ด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรกคือความจริงที่ว่าทรัพยากรที่จำเป็นสำหรับการผลิตนั้นสามารถหมุนเวียนได้ พืชผลข้าวโพด อ้อย สาหร่าย และวัตถุดิบพลาสติกชีวภาพอื่นๆ นั้นไร้ขีดจำกัดพอๆ กับความเป็นไปได้ในการเพาะปลูก และในที่สุดอุตสาหกรรมพลาสติกก็สามารถเลิกใช้ไฮโดรคาร์บอนจากฟอสซิลได้ การปลูกวัตถุดิบไม่ได้นำไปสู่ความไม่สมดุลของพลังงานหากดำเนินการด้วยวิธีที่ยั่งยืนต่อสิ่งแวดล้อม กล่าวคือ พลังงานจะถูกดึงออกมาจากวัตถุดิบมากกว่าที่ใช้ในการปลูกพืชบางชนิด หากพลาสติกชีวภาพที่ได้มีความทนทานและสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ กระบวนการทั้งหมดก็คุ้มค่าอย่างมาก

“ขวดผัก” ของ Coca-Cola เป็นตัวอย่างที่ดีของวิธีการผลิตพลาสติกชีวภาพภายในโครงสร้างพื้นฐานที่เหมาะสม เนื่องจากขวดเหล่านี้ยังคงเป็นพอลิออกซีโพรพิออนในทางเทคนิค จึงสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสม่ำเสมอ ทำให้สามารถเก็บรักษาโพลีเมอร์ที่ซับซ้อนไว้แทนที่จะทิ้งลงในหลุมฝังกลบที่ซึ่งไม่มีประโยชน์และจะเน่าเปื่อยตลอดไป สมมติว่าเป็นไปได้ที่จะปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานการรีไซเคิลที่มีอยู่โดยแทนที่พลาสติกบริสุทธิ์ด้วยพลาสติกชีวภาพที่ทนทาน ความต้องการโดยรวมสำหรับโพลีเมอร์บริสุทธิ์อาจลดลงอย่างมาก

พลาสติกชีวภาพสร้างความท้าทายใหม่ที่เราต้องคำนึงถึงเมื่อเราก้าวไปข้างหน้า ประการแรก ความพยายามที่จะแทนที่พลาสติกที่ได้จากน้ำมันด้วยพลาสติกชีวภาพจากพืชอย่างสมบูรณ์นั้นจะต้องใช้พื้นที่เกษตรกรรมเพิ่มอีกหลายสิบล้านเฮกตาร์ จนกว่าเราจะตั้งรกรากบนดาวเคราะห์ดวงอื่นที่เอื้ออาศัยได้ด้วยที่ดินทำกิน หรือลดการบริโภคพลาสติกลง (อย่างมาก) งานดังกล่าวจะต้องลดพื้นที่เพาะปลูกที่มีการเพาะปลูกเพื่อผลิตอาหารอยู่แล้ว ความต้องการพื้นที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นตัวเร่งให้เกิดการตัดไม้ทำลายป่าหรือการกระจายตัวของป่าต่อไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ป่าเขตร้อน เช่น อเมริกาใต้ ซึ่งมีความเสี่ยงอยู่แล้ว

แม้ว่าปัญหาทั้งหมดข้างต้นจะไม่เกี่ยวข้องก็ตาม เรายังไม่มีโครงสร้างพื้นฐานที่เพียงพอสำหรับการแปรรูปพลาสติกชีวภาพปริมาณมาก ตัวอย่างเช่น หากขวดหรือภาชนะโพลีออกซีโพรพิออนไปอยู่ในถังขยะของผู้บริโภค มันสามารถปนเปื้อนกระแสรีไซเคิลและทำให้พลาสติกที่เสียหายนั้นไร้ประโยชน์ นอกจากนี้ พลาสติกชีวภาพที่รีไซเคิลได้ยังคงเป็นเรื่องเพ้อฝันในทุกวันนี้—ปัจจุบันเราไม่มีระบบการกู้คืนพลาสติกชีวภาพขนาดใหญ่หรือเป็นมาตรฐาน

พลาสติกชีวภาพมีศักยภาพที่จะทดแทนพลาสติกที่ได้จากปิโตรเลียมได้อย่างยั่งยืนอย่างแท้จริง แต่ถ้าเราปฏิบัติอย่างเหมาะสมเท่านั้น แม้ว่าเราจะสามารถจำกัดการตัดไม้ทำลายป่าและการแยกชิ้นส่วน ลดผลกระทบของการผลิตอาหาร และพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานในการรีไซเคิล แต่วิธีเดียวที่พลาสติกชีวภาพจะเป็นทางเลือกที่ยั่งยืนอย่างแท้จริง (และระยะยาว) แทนพลาสติกจากน้ำมันก็คือ หากระดับการบริโภคลดลงอย่างมาก สำหรับพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพนั้น จะไม่ใช่ทางออกสุดท้าย แม้ว่าจะมีคำกล่าวอ้างจากบางบริษัทที่ตรงกันข้าม ไม่ว่าวัสดุนี้จะย่อยสลายในกองปุ๋ยหมักได้อย่างมีประสิทธิภาพเพียงใด เฉพาะในตลาดที่จำกัด เช่น ในประเทศกำลังพัฒนาที่มีหลุมฝังกลบอินทรีย์จำนวนมาก พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพก็เหมาะสม (และในระยะสั้น)

หมวดหมู่ของ "ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ" เป็นส่วนสำคัญของการอภิปรายทั้งหมดนี้

สำหรับผู้บริโภคที่มีมโนธรรม การเข้าใจความหมายที่แท้จริงของ "ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ" เป็นสิ่งสำคัญ เพราะมีเพียงผู้บริโภคเท่านั้นที่จะซื้อผลิตภัณฑ์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและตัดสินใจได้อย่างเพียงพอว่าจะทำอย่างไรกับขยะ ผู้ผลิต นักการตลาด และผู้โฆษณาต่างก็บิดเบือนข้อเท็จจริง

เกณฑ์ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ ไม่ใช่แหล่งที่มาของวัสดุเป็นองค์ประกอบมากนัก ทุกวันนี้ ตลาดถูกครอบงำโดยพลาสติกที่มีความทนทานจากปิโตรเลียม ซึ่งโดยทั่วไปจะระบุด้วยหมายเลขโพลีเมอร์ตั้งแต่ 1 ถึง 7 โดยทั่วไปแล้ว (เนื่องจากพลาสติกแต่ละชนิดมีจุดแข็งและจุดอ่อนของตัวเอง) พลาสติกเหล่านี้จึงถูกสังเคราะห์ขึ้นเพื่อความเก่งกาจและความแข็งแรง และยังเพราะ มีความทนทานต่อสภาพบรรยากาศสูง: คุณสมบัติเหล่านี้เป็นที่ต้องการในผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์จำนวนมาก เช่นเดียวกับพอลิเมอร์ที่ได้จากพืชหลายชนิดที่เราใช้อยู่ในปัจจุบันเช่นเดียวกัน

คุณลักษณะที่พึงประสงค์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับพลาสติกที่มีความบริสุทธิ์สูงซึ่งมีสายโซ่โพลีเมอร์ที่ยาวและซับซ้อน ซึ่งมีความทนทานสูงต่อการย่อยสลายตามธรรมชาติ (เช่น จากจุลินทรีย์) เนื่องจากเป็นเช่นนั้น พลาสติกส่วนใหญ่ในตลาดปัจจุบันไม่สามารถย่อยสลายได้ แม้แต่พลาสติกประเภทที่ได้จากชีวมวลหมุนเวียน

แล้วประเภทของพลาสติกที่ผู้ผลิตประกาศว่าย่อยสลายได้ล่ะ? นี่คือที่มาของความเข้าใจผิดส่วนใหญ่ เนื่องจากการกล่าวอ้างว่าสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพมักจะไม่มีคำแนะนำที่แม่นยำเกี่ยวกับวิธีทำให้พลาสติกย่อยสลายได้อย่างเหมาะสม และไม่ได้อธิบายว่าพลาสติกนั้นย่อยสลายได้ง่ายเพียงใด

ตัวอย่างเช่น กรดพอลิแลคติก (polylactic) มักถูกเรียกว่าพลาสติกชีวภาพที่ “ย่อยสลายได้” PLA มาจากข้าวโพด ดังนั้นสรุปได้ว่า PLA ย่อยสลายง่ายพอๆ กับต้นข้าวโพดหากทิ้งไว้ในทุ่ง เห็นได้ชัดว่าไม่ใช่กรณีนี้ – เพียงแค่สัมผัสกับอุณหภูมิและความชื้นสูง (เช่นเดียวกับในสภาวะการทำปุ๋ยหมักทางอุตสาหกรรม) มันจะสลายตัวเร็วพอที่กระบวนการทั้งหมดจะได้รับการพิสูจน์ สิ่งนี้จะไม่เกิดขึ้นในกองปุ๋ยหมักทั่วไป

พลาสติกชีวภาพมักเกี่ยวข้องกับความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพเพียงเพราะได้มาจากมวลชีวภาพที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในความเป็นจริง พลาสติก "สีเขียว" ส่วนใหญ่ในตลาดไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพอย่างรวดเร็ว ส่วนใหญ่ต้องการการประมวลผลในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่สามารถควบคุมอุณหภูมิ ความชื้น และการสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตได้อย่างแน่นหนา แม้ภายใต้สภาวะเหล่านี้ พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพบางชนิดอาจใช้เวลาถึงหนึ่งปีในการรีไซเคิลอย่างสมบูรณ์

เพื่อความชัดเจน ประเภทของพลาสติกส่วนใหญ่ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดในปัจจุบันนั้นไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เพื่อให้เข้าเกณฑ์สำหรับชื่อนี้ ผลิตภัณฑ์ต้องสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติผ่านการกระทำของจุลินทรีย์ โพลิเมอร์ปิโตรเลียมบางชนิดสามารถใช้ร่วมกับสารเติมแต่งที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพหรือวัสดุอื่นๆ เพื่อเร่งกระบวนการย่อยสลาย แต่สารเหล่านี้เป็นเพียงส่วนเล็กๆ ในตลาดโลก พลาสติกที่ได้มาจากไฮโดรคาร์บอนไม่มีอยู่ในธรรมชาติ และไม่มีจุลินทรีย์ตามธรรมชาติที่จะช่วยในกระบวนการย่อยสลาย (โดยปราศจากความช่วยเหลือของสารเติมแต่ง)

แม้ว่าความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของพลาสติกชีวภาพจะไม่เป็นปัญหา แต่โครงสร้างพื้นฐานด้านการรีไซเคิล การทำปุ๋ยหมัก และการรวบรวมขยะในปัจจุบันของเราไม่สามารถรองรับพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจำนวนมากได้ การไม่เพิ่มความสามารถ (อย่างจริงจัง) ในการรีไซเคิลโพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและวัสดุที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ/ย่อยสลายได้ จะทำให้เราผลิตขยะเพิ่มขึ้นสำหรับหลุมฝังกลบและเตาเผาขยะของเรา

เมื่อดำเนินการทั้งหมดข้างต้นแล้ว พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจึงจะเหมาะสม – ในสถานการณ์ที่จำกัดมากและในระยะสั้น เหตุผลนั้นง่ายมาก: เหตุใดจึงต้องสูญเสียพลังงานและทรัพยากรในการผลิตโพลิเมอร์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่มีความบริสุทธิ์สูง แล้วต้องเสียสละพวกมันทั้งหมดในภายหลัง ด้วยการทำปุ๋ยหมักหรือการย่อยสลายตามธรรมชาติ ในฐานะที่เป็นกลยุทธ์ระยะสั้นในการลดของเสียในตลาดเช่นฮินดูสถาน มันสมเหตุสมผล มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะเป็นกลยุทธ์ระยะยาวในการเอาชนะการพึ่งพาพลาสติกที่ได้จากน้ำมันซึ่งเป็นผลเสียต่อโลก

จากข้างต้น สรุปได้ว่าพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพซึ่งเป็นวัสดุ "บรรจุภัณฑ์ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม" ไม่ใช่ทางเลือกที่ยั่งยืนอย่างสมบูรณ์ แม้ว่าจะมีการโฆษณาในลักษณะดังกล่าวบ่อยครั้งก็ตาม นอกจากนี้ การผลิตผลิตภัณฑ์บรรจุภัณฑ์จากพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพยังเกี่ยวข้องกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมเพิ่มเติมอีกด้วย