Biyoplastikler; yenilenebilir bitkisel kaynaklardan elde edilir. Örnek olarak; mısır nişastası, şeker pancası, saman balyası, odun yongaları, yiyecek artıkları verilebilir. Biyoplastikler genellikle nişasta, selüloz ve laktik asit gibi şekerlerden elde edilir. 2014 itibarıyla, biyoplastikler küresel polimer pazarının yaklaşık %0,2’sini (300 milyon ton) temsil ediyordu.
Sentetik polimerler kimyasal ve biyolojik olarak parçalanmaya oldukça dirençli olabiliyor. Bu malzemenin bozunma süreci ise oldukça uzundur. Bu durum sentetik polimerlerin kullanımını sorgulamayı gerektiriyor. Bozunduğu durumda ise insan ve çevre sağlığı için oldukça zehirli olan atıklar bırakıyor. Bu nedenle araştırmacılar sentetik polimerlerin yerini alabilecek hammaddeler arıyor. Bu arayışlarında biyolojik süreçlere uyumlu, insan ve doğa sağlığını tehdit etmeyecek alternatiflere yöneliyorlar.
Biyo-plastikler petrol bazlı plastiklerin yerini alabilir. Ancak bu tüm sektörler için geçerli değildir. Çünkü bazı sektörlerde maliyet ve performans problemi yaratabilir. Biyo bozunur plastik poşetler bazı ülkelerde zorunludur. İtalya, ABD’nin çoğu eyalati, Kanada ve İngiltere örnek verilebilir.
Biyoplastik Tercih Edilmesinin Nedenleri
- Petrol bazlı plastiklerin kaynağı kısıtlıdır. Biyo plastikler ise üretilebilir bir kaynağa sahiptir. Bu kaynakları kısıtlı olmayan, sürdürülebilir bir ekonomi oluşturur.
- Biyo plastiğin üretiminde bitki bazlı kaynaklar kullanılmaktadır. Bu da petrol bazlı plastiklere göre daha az karbon salınımı demektir. Ayrıca sınırsız bir üretim kaynağı anlamına gelir.
- Biyolojik kaynaklardan üretildiği için petrol kaynaklarına bağımlılığı azaltmaktadır. Bunun sonucunda daha az sera emisyonu oluşturur.
- Gıda ürünlerini paketlemede kullanıldığında tadını ve kokusunu değiştirmezler.
- Petrol bazlı plastikler gibi insan sağlığını tehdit eden malzemeler içermezler.
Biyo Plastik Çeşitleri Nelerdir?
Bir plastiğin biyoplastik olarak sınıflandırılabilmesi için için bazı şartlar vardır. Bunlar; biyo bazlı, biyo bozunur ya da her iki özelliğede sahip olmasıdır. Buradan yola çıkarak biyo plastikleri üç grup altında toplayabiliriz. Biyo bazlı plastikler, biyo bazlı biyo bozunur poşetler ve petrol bazlı biyp bozunur poşetlerdir. Biyo bazlı plastiklerin hammaddesi bitki bazlıdır. Bu plastiklerin üretiminde çoğu endüstride şeker kamışı kullanılır. Ancak talebe göre mısır ve diğer bitki materyelleride kullanılabilir. Bu şekilde üretilen hammaddeye PLA adı verilir. Diğer çeşidi olan PHA ise besinlerden yoksun bırakıldığında maddeyi üreten mikroorganizmalar tarafından yapılır. PHA tıbbi alanda kullanılır. Plastik ambalaj endüstrisinde ise PLA kullanılır. Petrol bazlı biyo bozunur poşetlerde ana hammadde plastik polimerleridir. Üretim esnasında petrol bazlı plastik ambalaja katkılar atılır. Böylece biyo bozunur hale getirilir. Bu katkılar bio-degradable ve oxo degradable olarak ikiye ayrılır. Biyo degradable katkılı poşetler mikroorganizmalara tarafından besin olarak tüketilir. Geriye su, co2 ve metan gazı bırakır. Oxo degradable için durum biraz daha farklıdır. Oxo katkılı plastik poşetler doğada çok küçük parçalara ayrılır. Ayrışma sonucunda bozunduğu net olarak ispatlanamaıştır. Bu nedenle bazı kaynaklar oxo degradable için bozunabilir terimini kullanır.
Biyoplastiğin Dezavantajları
Dünya tarım arazisinin %0,02’si biyo plastik için kullanılmaktadır. Gelecek yıllarda bu oranın artması beklenmektedir. Bu beklenen artışın bazı tehditler ortaya çıkarması beklenmektedir. Bunların en önemlisi artan talebin, besin için kullanılan tarım arazileri işgal edecek olmasıdır. Bunun yanında tarım ürünlerinin mısır ve şeker kamışı ile sınırlı kalmasıyla monokültür ürünlerin yayılmasına neden olacaktır. Bu durum doğal ekosisteme zarar verecektir.
Biyo bozunma süreci nasıl gerçekleşiyor?
Biyo bozunma mikroorganizmalar tarafından gerçekleştirilen bir işlemdir. Bu işlem sonucunda karbondioksit, su ve metan açığa çıkmaktadır. Biyo bozunmayı 4 aşama altında toplayabiliriz. İlk aşamada biyo bozunur ambalajın üzerinde biyofilm oluşuyor. Malzeme daha küçük maddelere ayrışıyor. İkinci aşamada mikroorganizmalar polimer zincirlerini parçalıyor. Böylece ambalaj daha küçük moleküllere ayrılıyor. Üçüncü aşamada küçük moleküller mikrobiyal hücrelerde işleniyor. Dördüncü aşamada ise mineralizasyon denilen bir süreç gerçekleşiyor. Bu süreçte karbondioksit, su ve metan gibi basit moleküllere dönüşüm sağlanıyor. Ortaya çıkan bu zararsız ürünler doğada yerini alıyor.
Bu bozunma süreci için net bir zaman verilemez. Çünkü bu süreç bazı etmenlere göre değişiklik gösterebiliyor. Bunlara örnek olarak sıcaklık, nem ve mikroorganizma konsantrasyonu verilebilir.
Biyo plastiklerin bazı dezavantajları olsa bile, yapılacak Ar-Ge çalışmalarıyla doğa ve insan için çok önemli olacaktır. Bu malzemenin geliştirilmesi için araştırmacılar çalışmaya devam etmektedir. Özellikle farklı ortamlardaki mikroorganizmaların biyolojik bozunmadaki işleyişini inceliyorlar. Bu araştırmalar sonucunda mikrobiyal biyolojik parçalanmaya uyumlu polimerleri geliştirebilirler. Hatta yeni polimer malzemeler sentezleyebilirler.
