Биоразлагаемые полимеры — упаковка будущего. by Asmanov Ilgiz https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j Человек, конечно, хозяин природы, но не в смысле ее эксплуататора, а как ее понимающий и несущий нравственную ответственность за сохранение и совершенствование в ней (а, следовательно, и в себе) всего живого и прекрасного. А.С. Арсеньев en-us 2020-05-08 07:59:36 UTC 2026-01-09 14:34:36 UTC hello@padlet.com https://padlet-uploads.storage.googleapis.com/549629665/b148f455440603f6605b2eb01f7d8d56/kisspng_recycling_symbol_stock_photography_image_5d15ed77cf4020_6836471515617181358489.jpg 1. Вступление. sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562217383 В современном мире перед человечеством стоит ряд животрепещущих проблем. И экологическая проблема выражена наиболее остро. Над её решением уже на протяжении долгого времени трудятся множество ученых. Но сам термин  экологической проблемы слишком обширен и расплывчат.  
Стоит выделить ряд основных экологических проблем , которые требуют решения:]]> 2020-05-10 07:42:10 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562217383 sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562235310 2020-05-10 07:58:27 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562235310 1.2. Давайте подробнее рассмотрим проблему засорения ТО (твердыми отходами). sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562261383 К засорению твердыми отходами можно  отнести: загрязнение вод мирового океана (так называемые мусорные пятна), а также большое количество мусорных свалок и полигонов ТБО. Огромное количество мусора на свалках и в окружающей среде неудивительно,  ведь один типичный россиянин производит в среднем около 1,1кг мусора за день. ]]> 2020-05-10 08:19:46 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562261383 sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562305472 С переработкой пищевых отходов и бумаги проблем нет. Да и 3% пластика кажутся на первый взгляд не таким большим количеством. Но стоит только перевести проценты в цифры, как увиденное ужасает. 3% от 445кг - 13кг. Каждый человек выбрасывает в год 13 кг пластика. А в России 146 млн. человек. А это уже около 2 млн. тонн пластиковых отходов!  Над  избытком ТБО как россиянам, так и всему миру стоит задуматься уже сейчас. И ученые уже представили несколько способов улучшения текущего положения, а в будущем с этой проблемой и вовсе можно будет разобраться окончательно. Остановимся на этих способах подробнее.]]> 2020-05-10 08:52:34 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562305472 2.1. Биоразлагаемые полимеры. sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562335947 Биополимеры отличаются от остальных пластиков тем, что разлагаются в окружающей среде под действием физических факторов и микроорганизмов – бактерий или грибков. Полимер, как правило, считается биоразлагаемым, если вся его масса разлагается в почве или воде за период в шесть месяцев, что позволяет решать проблему отходов. Во многих случаях продукты распада биополимеров – углекислый газ и вода. Любые другие продукты разложения или остатки должны исследоваться на наличие токсичных веществ и безопасность.
Сейчас разработка биополимеров ведется по трем основным направлениям: производство биоразлагаемых полиэфиров на основе гидроксикарбоновых кислот; придание биоразлагаемости промышленным полимерам и производство пластических масс на основе воспроизводимых природных компонентов. Все эти технологии активно развиваются в США и Европе, Китае, Японии и Корее. А вот в России поиск технологий получения полимеров из возобновляемого сырья и биодеградируемых пластиков существенно осложнен – разработка новых технологий удовольствие дорогое. Тем не менее, рассмотрим основные предложения рынка биополимеров.
В настоящее время биопластики составляют примерно 1 % от 335 млн тонн пластиков, производимых ежегодно.
Согласно последним данным Европейского института биопластиков (European Bioplastics) и научно-исследовательского института nova-Institute (Хюрт, Германия), которые являются ведущими организациями в области исследования биополимеров, глобальные производственные мощности по выпуску биопластиков увеличатся примерно с 2,11 млн тонн в 2018 году до приблизительно 2,62 млн тонн в 2023 году.
]]> 2020-05-10 09:14:32 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562335947 sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562360872 В число биоразлагаемых полимеров входят: крахмальные смеси, PLA — полимолочная кислота, РВАТ — полибутилен адипат/терефталат, PBS — полибутилен сукцинат, PHA — полигидроксиалканоаты. Основное внимание сегодня уделяется первым и последним в списке биополимерам.

Семейство полимеров PHA некоторое время находилось в разработке и сейчас выходит на рынок в коммерческом масштабе. По оценкам экспертов, производственные мощности PHA увеличатся в четыре раза в течение следующих пяти лет. Кроме того, удвоятся производственные мощности PLA к 2023 году. PLA является отличной заменой для PS (полистирола), PP (полипропилена и ABS (акрилонитрилбутадиенстирола). Эти сложные полиэфиры на 100 % биоосновные и биоразлагаемые.

Европа занимает первое место в области исследований и разработок биопластиков. Здесь выпускается около пятой части от мирового объема подобных материалов. К 2023 году доля биопластика, изготовленного в Европе, достигнет 27 %, что обусловлено недавно принятой политикой в таких странах, как Италия и Франция.

Крупным производственным центром является Азия. В 2018 году 55 % биопластиков было произведено именно в этой части света. 16 % и 9 % рынка приходятся на Северную и Южную Америку соответственно; 1 % — на Австралию.
Глобальные производственные мощности биопластиков в 2017–2018 гг., тыс. тонн (по сферам применения типов материала)]]> 2020-05-10 09:30:35 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562360872 Виды биоразлагаемых пластиков. sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562367058 1.
Полилактд (PLA) — биоразлагаемый, биосовместимый, термопластичный, алифатический полиэфир, мономером которого является молочная кислота. Сырьем для производства служат ежегодно возобновляемые ресурсы, такие как кукуруза и сахарный тростник. Используется для производства изделий с коротким сроком службы (пищевая упаковка, одноразовая посуда, пакеты, различная тара), а также в медицине, для производства хирургических нитей и штифтов.
Существует два способа синтеза полилактида: поликонденсация молочной кислоты и полимеризация лактида.
2.
Для материалов биоразлагаемой обертки применяется полибутиратадипинтерефталат (PBAT): Является статистическим сополимером на основе адипиновой кислоты, 1,4-бутандиола и диметилфталата. По своим свойствам схож с полиэтиленом низкой плотности.
3.
PBS- полибутилсукцинат, являющийся продуктом поликонденсации янтарной кислоты и 1,4-бутандиола (оба производные н-бутана). Этот биоразлагаемый пластик может быть произведен как из биологического сырья, так и из нефтепродуктов. PBS применяется для производства упаковки, пленки, посуды и медицинских изделий.
4.
Полигидроксиалканоаты (PHA)  - это линейные сложные полиэфиры, получаемые в природе путем бактериальной ферментации сахара или липидов . Они производятся бактериями для хранения углерода и энергии. В промышленном производстве полиэфир извлекается и очищается от бактерий путем оптимизации условий ферментации сахара. Более 150 различных мономеров могут быть объединены в этом семействе, чтобы получить материалы с совершенно разными свойствами. PHA является более пластичным и менее эластичным, чем другие пластмассы, а также биоразлагаемым. Эти пластмассы широко используются в медицинской промышленности.

]]> 2020-05-10 09:34:55 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562367058 2.2. Бактерии способные "есть" пластик. sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562390685 1.
Японские молекулярные биологи открыли необычную бактерию, которая умеет "есть" лавсан и другие виды пластика, и извлекли из них ферменты, отвечающие за разложение этих полимеров. В ходе исследований ученые совершили несколько походов на природу, где им удалось найти и извлечь более 250 фрагментов пластикового мусора, часть которых несла на себе следы частичного разложения. Биологи проанализировали геномы бактерий, живших в почве рядом с этими частицами пластика, и попытались выделить среди них те, которые способны питаться PET. Для этого культуры микробов высадили на тонкие пленки из полимера. Процесс разложения пластика протекает достаточно медленно – бактерии "доели" пленку, которую им предложили ученые, только через шесть недель после начала эксперимента. Но учитывая то, что подобный пластиковый мусор "живет" на свалках примерно по 70-100 лет, добавление колоний Ideonella sakaiensis в мусорные кучи может заметно ускорить его разложение. Кроме того, ученые предполагают, что для переработки и уничтожения пластика можно использовать и синтетические версии ферментов.
2.
Похожим вопросом задались и российские ученые. Например, в томском государственном университете  Владимир  Калюжин изучал микробы, способные  потреблять нефть для устранения разливов. А позже был задан вопрос:" А способны ли эти микробы употреблять что-то кроме нефти?". После ряда экспериментов выяснили что микробы способны употреблять некоторые виды органического стекла и пластика. ]]> 2020-05-10 09:51:03 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562390685 sMaNeN https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562423183 2020-05-10 10:13:26 UTC https://padlet.com/sMaNeN/sgu2033iy9he6w6j/wish/562423183