Главная страница Hi-tech «Полезный» пластик: рынок биополимеров пошел в резкий рост

«Полезный» пластик: рынок биополимеров пошел в резкий рост

02.12.2020
Александр Бобков, доцент кафедры теории менеджмента и бизнес-технологий РЭУ им. Г.В. Плеханова

https://analitica.rea.ru/upload/iblock/686/Otrasli.jpg

Эта разработка появилась еще в XX веке, но именно сейчас биопластик приобретает массовую популярность, а его производство стремительно растет. Спасет ли новый биоразлагаемый полимер планету от загрязнения и сможет ли вытеснить с глобального рынка традиционный «химический» пластик?

Что такое биокомпозиты. В настоящее время одна из наиболее важных задач устойчивого развития – более широкое использование биоразлагаемых материалов. Они обеспечивают снижение негативного воздействия на окружающую среду. Такие материалы представляют собой композиции на основе синтетических и природных наполнителей – в качестве последних выступают возобновляемые источники. За счет использования в биопластике натуральных добавок, которые подвержены разложению, обеспечивается биодеградация композиционного материала в окружающей среде.

Есть и другой плюс – не нужно тратить средства на утилизацию. Вместо традиционного четырехэтапного жизненного цикла «разработка → производство → использование → утилизация», жизненный цикл биоразлагаемых материалов состоит из трех этапов «разработка → производство → использование». Таким образом, переход на биопластик обеспечивает снижение затрат для экономики.

С конца прошлого века разработка и производство подобных материалов, получивших название «биокомпозиты», привело к формированию соответствующей отрасли. Разработчики и производители стремятся улучшить основные эксплуатационные свойства и функциональные возможности материала, достичь более высоких показателей биодеградации и экологической чистоты.

Рынок – в рост. С учетом тенденции по ужесточению экологического законодательства, за последние годы рынок биополимеров растет высокими темпами как в натуральном, так и в денежном выражении. Так, если в 2017 году мировое производство биополимеров в натуральном выражении составило 2 060 тыс. тонн, то в 2019 году оно выросло до 2 180 тыс. тонн. Динамика мирового производства биополимеров с прогнозом до 2023 года представлена на рис. 1.

Tabl1.jpg

Рисунок 1. Динамика мирового производства биополимеров (прогноз до 2023 года).

Производимые в настоящее время биополимеры используются в самых разных отраслях экономики: при производстве упаковочных материалов, текстиля, транспортных средств, в сельском хозяйстве, строительстве. На рис. 2 показано мировое потребление биополимеров различными отраслями в натуральном выражении. Цветом на рисунке выделены основные типы используемых биополимеров.

Tabl2.jpg

Рисунок 2. Распределение биополимеров по сферам применения в 2018 г., тыс. тонн (цветом выделен тип используемых биополимеров).
Источник: https://ect-center.com/blog/biodegradable-polymers

Из чего можно сделать биопластик. Как было отмечено выше, композиционные материалы состоят из одного элемента или нескольких фаз, полученных из компонентов биологического происхождения. В настоящее время около половины производимых биополимеров (48%) представляют собой решения на основе полиэтилена, полиэтилентерефталата и полиамида на биооснове. В качестве последней, как правило, используются отходы сельскохозяйственных производств, поскольку они обладают хорошей биоразлагаемостью, особенно под воздействием различных атмосферных условий.

Также большое внимание уделяется производству биокомпозитов из непищевых культур. Это делается для того, чтобы не создавать негативного влияния на продовольственное снабжение.

Биополимеры можно классифицировать несколькими методами: по биохимическим группам, по химической структуре и функциональным возможностям, по происхождению. На рисунке 3 представлены три группы биоразлагаемых полимеров.

Tabl3.jpg

Рисунок 3. Три группы биоразлагаемых полимеров.

Полимеры, извлекаемые из биомассы, производятся естественным путем в окружающей среде и нуждаются только в небольшой модификации, которая будет применяться к конечным продуктам. Крахмал и целлюлоза чаще всего используются в этой группе.

Среди представленных материалов основное внимание уделяется натуральным волокнам, которые должны обладать низкой токсичностью и ценой, хорошими механическими свойствами и главное – биодеградацией, что позволяет создавать экологически чистые материалы, которые могут быть полностью разложены в окружающей среде.

Природные волокна очень разнообразны, потому что они могут происходить от растений или животных, и каждый из них имеет определенные характеристики, которые влияют на свойства извлеченного волокна. Волокна животного происхождения состоят из белков, в то время как растительные волокна состоят из полисахаридов, и эти волокна наиболее часто используются и могут соответствовать различным частям растений, например семена, листья, стебли и плоды.

Основными используемыми натуральными волокнами являются джут, сизаль, конопля, кокосовая кора, дерево, бамбук, кенаф, сахар багасс и др., и эти волокна могут быть использованы в их естественной форме, по смешанному составу, или получены в виде целлюлозы и лигнина. Последний, кстати, может быть получен из древесных волокон, которые являются отходами от других процессов, таких как производство бумаги, и показывает хорошие свойства как антибактериальное средство, стабилизатор и антиоксидант.

Эти производные материалы обладают иными характеристиками, чем другие биоразлагаемые полимеры и, в подавляющем большинстве, нуждаются в некоторых модификациях, чтобы взаимодействовать с другими полимерами. Но за ними, очевидно, так же будущее. И с учетом роста производства полимеров, извлекаемых из биомассы, можно говорить об устойчивой тенденции по постепенному вытеснению с рынка продуктов, изготовленных из традиционных пластиков.

Иветта Варьян, инженер Центра коллективного пользования Инжинирингового центра РЭУ им. Г.В. Плеханова; научный сотрудник лаборатории физико-химии композиций синтетических и природных наполнителей Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН


Теги:

Еще в рубрике «Hi-tech»

Способы обработки на токарных станках СМС рассылка – превосходный маркетинговый ход, с высокой точностью обратной связи! Оборудование для пробоподготовки: виды и особенности применения Стоит ли покупать продукты Nanosoft: для чего он может пригодиться? Компактные диктофоны для скрытой записи «Сорока» были высоко оценены экспертами на международной выставке «IT & IT Security Meetings» во Франции Устройство микропроцессорное РС83-А2М и стоящие перед ним задачи Умный дом Xiaomi Преимущества покупки оборудования для школьных лабораторий на сайте интернет-магазина LABBOX.RU Стриминговая платформа MEGOGO и как она создавалась под руководством бывшего банкира Владимира Боровика Акадо распродает пакеты по цене моно-интернета. Вас ждет настолько приятный сюрприз, что на ушах вся Москва и служба поддержки Акадо не справляется Покупайте выгодно виртуальные номера для регистрации и для других целей на сайте компании HotTelecom Электронная трудовая книжка: плюсы, минусы. Переход с бумажной Швонарезчик в Киеве покупайте в интернет-магазине строительного оборудования Pikkampani Почему я принял решение купить настенные часы на сайте интернет-магазина Ankershop
НАВИГАЦИЯ
ВАШЕ МНЕНИЕ

На сайте kremlin.ru была опубликована статья В.В. Путина о том, что Россия не выходила из СССР, что мы с Украиной один народ... Что вы думаете об этом?

Всего проголосовало
13 человек
Прошлые опросы

Наши проекты

Издательский Дом "Водолей" - купить книгу или заказать издание своей

Суды и выборы - информационный сайт о выборах в Приморье с 1991 года