บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ: ข้อดี ข้อเสีย และตัวอย่าง
ทำความเข้าใจข้อดีและข้อเสียของเห็ด นม ข้าวโพด และแม้แต่บรรจุภัณฑ์จากแบคทีเรีย
ภาพ: บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพโดยการออกแบบเชิงนิเวศน์โดยใช้วัสดุชีวภาพจากไมซีเลียมจากขยะทางการเกษตรโดย mycobond ได้รับอนุญาตภายใต้ CC BY-SA 2.0
บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเป็นการบรรเทาความรู้สึกผิดชอบชั่วดีของผู้ที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม แต่บรรจุภัณฑ์ประเภทนี้ก็มีข้อเสียเช่นกัน ทำความเข้าใจการใช้ ข้อดี และข้อเสียของบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแต่ละประเภท
- มีไมโครพลาสติกในเกลือ อาหาร อากาศ และน้ำ
บรรจุภัณฑ์ย่อยสลายได้
บรรจุภัณฑ์จะถือว่าย่อยสลายได้ทางชีวภาพเมื่อสามารถย่อยสลายได้ตามธรรมชาติ นั่นคือการย่อยสลายทางชีวภาพ การย่อยสลายทางชีวภาพดำเนินการโดยจุลินทรีย์ เช่น แบคทีเรีย สาหร่าย และเชื้อรา ซึ่งจะเปลี่ยนวัสดุให้เป็นชีวมวล คาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำ ข้อดีของบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพคือความคงอยู่ของบรรจุภัณฑ์ในสิ่งแวดล้อมน้อยกว่าความคงทนของบรรจุภัณฑ์ที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งช่วยลดโอกาสของผลกระทบที่เป็นอันตราย เช่น การหายใจไม่ออก การเข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร การปนเปื้อนจากสารก่อกวนต่อมไร้ท่อ และอื่นๆ
- [วีดีโอ] นักวิจัยเอาฟางพลาสติกติดรูจมูกเต่าออก
- พลาสติกในทะเลสำลักฉลามและเป็นอันตรายต่อสัตว์ทะเลอื่น ๆ
- ทำความเข้าใจผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของขยะพลาสติกในห่วงโซ่อาหาร
- สารก่อกวนต่อมไร้ท่อเปลี่ยนแปลงระบบฮอร์โมนและอาจทำให้เกิดการรบกวนได้แม้ในปริมาณเล็กน้อย
ประเภทของบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
บรรจุภัณฑ์พลาสติก PLA
พลาสติก PLA หรือที่เรียกกันว่าพลาสติกโพลิแลกติกแอซิดนั้นเป็นพลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่สามารถใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหาร เครื่องสำอาง ในการผลิตถุง ขวด ปากกา แว่นตา ฝา ช้อนส้อม และอื่นๆ
ในกระบวนการผลิตพลาสติก PLA แบคทีเรียจะผลิตกรดแลคติกผ่านกระบวนการหมักของผักที่อุดมด้วยแป้ง เช่น หัวบีต ข้าวโพด และมันสำปะหลัง
นอกจากจะสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพแล้ว บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากพลาสติก PLA ยังสามารถรีไซเคิลได้ทั้งทางกลไกและทางเคมี เข้ากันได้ทางชีวภาพ และดูดซับได้ทางชีวภาพ ได้มาจากแหล่งหมุนเวียน (ผัก); และเมื่อกำจัดอย่างเหมาะสมก็จะกลายเป็นสารที่ไม่เป็นอันตรายเพราะถูกย่อยสลายได้ง่ายด้วยน้ำ
เมื่อ PLA จำนวนเล็กน้อยผ่านจากบรรจุภัณฑ์ไปสู่อาหารและสิ้นสุดในร่างกาย จะไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ เนื่องจากจะเปลี่ยนเป็นกรดแลคติก ซึ่งเป็นสารอาหารที่ปลอดภัยที่ร่างกายกำจัดโดยธรรมชาติ
ข้อเสียของบรรจุภัณฑ์พลาสติก PLA ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพคือ เพื่อให้เกิดการย่อยสลายอย่างเหมาะสม การกำจัดพลาสติก PLA ต้องทำในโรงงานปุ๋ยหมัก ซึ่งมีสภาพแสง ความชื้น อุณหภูมิ และปริมาณจุลินทรีย์ที่ถูกต้องเพียงพอ และน่าเสียดายที่ ของเสียของบราซิลส่วนใหญ่ลงเอยด้วยการฝังกลบและทิ้ง ซึ่งไม่มีการรับประกันว่าวัสดุจะย่อยสลายได้ทางชีวภาพ 100% และที่แย่กว่านั้น โดยปกติสภาวะของการทิ้งขยะและหลุมฝังกลบจะทำให้การย่อยสลายเป็นแบบไม่ใช้ออกซิเจน กล่าวคือ มีความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำ ทำให้เกิดการปล่อยก๊าซมีเทน ซึ่งเป็นหนึ่งในก๊าซที่มีปัญหามากที่สุดสำหรับความไม่สมดุลของภาวะเรือนกระจก
ความเป็นไปไม่ได้อีกประการหนึ่งคือต้นทุนการผลิตบรรจุภัณฑ์ PLA ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพยังสูงอยู่ ซึ่งทำให้ผลิตภัณฑ์มีราคาแพงกว่าบรรจุภัณฑ์ทั่วไปเล็กน้อย
และมาตรฐานของบราซิล ยุโรป และอเมริกาอนุญาตให้ผสม PLA กับพลาสติกที่ไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพอื่น ๆ เพื่อปรับปรุงคุณลักษณะของมัน และถึงกระนั้น ก็ยังมีคุณสมบัติที่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ โปรดดูบทความ "PLA: พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้"
บรรจุภัณฑ์ข้าวโพดและแบคทีเรีย
จากบทความโดยนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเซาเปาโลและนักวิจัยจากสถาบันวิจัยเทคโนโลยี (IPT) ระบุว่าบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพประเภทนี้เป็นพลาสติกอินทรีย์ที่ทำขึ้นผ่านการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตจากอ้อย ข้าวโพด หรือจากน้ำมันพืชจากถั่วเหลือง และฝ่ามือ
เช่นเดียวกับบรรจุภัณฑ์ PLA ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากข้าวโพดและการสังเคราะห์ทางชีวภาพโดยแบคทีเรียนั้นเข้ากันได้ทางชีวภาพ (ไม่ส่งเสริมปฏิกิริยาที่เป็นพิษและภูมิคุ้มกัน) และย่อยสลายได้ทางชีวภาพ อย่างไรก็ตาม พลาสติกชนิดนี้ไม่สามารถใช้เป็นบรรจุภัณฑ์อาหารได้ เนื่องจากอาจทำให้อาหารปนเปื้อนได้ ข้อเสียอีกประการของบรรจุภัณฑ์ประเภทนี้คือ โดยเฉลี่ยแล้วมีราคาแพงกว่าบรรจุภัณฑ์ทั่วไปถึง 40% หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ โปรดดูบทความ "แบคทีเรีย + ข้าวโพด = พลาสติก"
บรรจุเห็ด
ภาพ: ผู้จัดส่งไวน์โดย mycobond ได้รับอนุญาตภายใต้ CC BY-SA 2.0
บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพนี้ทำจากเห็ดเป็นการประดิษฐ์ของ Ecovative ซึ่งเป็นบริษัทของ ออกแบบ.
ผลิตภัณฑ์ทำจากรากเห็ดที่ปลูกบนใบที่ตายแล้ว ซากพืช และสารต่างๆ ซึ่งนำไปสู่วัสดุที่มีพื้นผิวที่แตกต่างกัน ความยืดหยุ่น และความทนทาน นอกจากจะย่อยสลายได้ทางชีวภาพแล้ว วัสดุยังกินได้ (แต่ไม่แนะนำให้กินเข้าไป)
ข้อเสียของบรรจุภัณฑ์เห็ดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพคือต้นทุนที่สูง และข้อเท็จจริงที่ว่ามันอาจแข่งขันกับทรัพยากรที่สามารถนำมาใช้ผลิตอาหารได้ บริษัทขนาดใหญ่อย่างเนสท์เล่กล่าวว่าพวกเขาไม่ได้ลงทุนในบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่ทำจากเห็ดเพราะพวกเขาไม่ต้องการให้ความต้องการบรรจุภัณฑ์ลดปริมาณอาหารลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของความอดอยากทั่วโลก "ไม่ดีที่จะบรรจุผลิตภัณฑ์ของเราในบรรจุภัณฑ์ที่อาจใช้เลี้ยงคนแทนได้" สเตราส์ หัวหน้าฝ่ายปฏิบัติการของเนสท์เล่ในสหรัฐฯ กล่าว
บรรจุภัณฑ์นมพลาสติก
กระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกา (USDA) ได้พัฒนาบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ ซึ่งทำจากโปรตีนนมที่สามารถปกป้องอาหารจากการย่อยสลายของออกซิเจนได้ บรรจุภัณฑ์สามารถใช้ในกล่องพิซซ่า ชีส หรือแม้กระทั่งเป็นแพ็คสำหรับซุปที่ละลายน้ำได้ และสามารถละลายพร้อมกับอาหารในน้ำร้อนได้
ผลิตภัณฑ์นี้สามารถใช้แทนน้ำตาลที่ใช้ในการเคลือบเกล็ดซีเรียลเพื่อป้องกันไม่ให้เหี่ยวเร็วเกินไป และนอกจากจะย่อยสลายได้ทางชีวภาพแล้ว ยังรับประทานได้อีกด้วย นักวิจัยของ USDA วิศวกรเคมี Laetitia Bonnaillie เชื่อว่าวิธีการบรรจุภัณฑ์พลาสติกที่กินได้นี้มีศักยภาพที่จะเพิ่มรสชาติหรือสารอาหารรองลงไป
อย่างไรก็ตาม คำถามเดียวกันที่หยิบยกขึ้นมาเกี่ยวกับบรรจุภัณฑ์ของเชื้อรานั้นเหมาะสมที่นี่: ค่าใช้จ่ายสูงและการหยุดชะงักในการจัดสรรทรัพยากรให้กับบรรจุภัณฑ์ที่กินได้ แทนที่จะลงทุนโดยตรงในอาหาร นอกจากนี้ ผู้ที่แพ้โปรตีนนมและผู้ที่เกี่ยวข้องกับสิทธิสัตว์ เช่น ผู้ทานมังสวิรัติ ได้ออกมาต่อต้านการใช้ผลิตภัณฑ์ในวงกว้าง
- ปรัชญามังสวิรัติ: รู้และถามคำถามของคุณ
บรรจุภัณฑ์กุ้ง
อู๋ Wyss Institute for Biologically Inspired Engineeringที่ฮาร์วาร์ด สกัดไคโตซาน ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์จากกุ้งและกุ้งมังกร เพื่อพัฒนาบรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่เรียกว่า โหยหวน. บรรจุภัณฑ์สามารถใช้แทนกล่องไข่และบรรจุภัณฑ์ผัก อย่างไรก็ตาม วัสดุมีราคาแพงและมีอุปสรรคเช่นเดียวกับบรรจุภัณฑ์ที่กินได้ทั้งหมดที่ทำจากสัตว์: การแข่งขันกับอาหารและคำถามเกี่ยวกับสิทธิสัตว์
เคลือบเปลือกมะเขือเทศ
เปลือกที่เหลือจากมะเขือเทศแปรรูปสามารถทำหน้าที่เป็นสารเคลือบกระป๋องที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แม้ว่ากระป๋องจะไม่สามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ แต่สารเคลือบนั้นมีประโยชน์หลักคือไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพ เช่น สารเคลือบในปัจจุบัน บิสฟีนอล ซึ่งเป็นสารก่อกวนต่อมไร้ท่อและก่อให้เกิดความเสียหายต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม ทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้อนี้ในบทความ: "รู้จักประเภทของบิสฟีนอลและความเสี่ยง"
สารเคลือบที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพที่เรียกว่า Biopac Plus กำลังได้รับการพัฒนาโดยบริษัทฟาร์มขนาดใหญ่ในอิตาลี และสามารถใช้บรรจุมะเขือเทศ ถั่ว มะกอก และอาหารกระป๋องได้ทุกชนิด
บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ
บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพแบบ Oxo ทำจากพลาสติกทั่วไป (ที่ได้จากน้ำมัน) ที่มีสารเติมแต่งที่ช่วยย่อยสลายได้ ซึ่งช่วยเร่งการแตกตัวของวัสดุด้วยความช่วยเหลือของออกซิเจน แสง อุณหภูมิ และความชื้น อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพของวัสดุยังเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ เนื่องจากเวลาในการย่อยสลายทางชีวภาพ (โดยจุลินทรีย์) ของพลาสติกที่แตกเป็นชิ้นเล็กชิ้นน้อยหรือไมโครพลาสติกหลังจากการย่อยสลายทางเคมีจะเหมือนเดิม
- ไมโครพลาสติก: หนึ่งในมลพิษหลักในมหาสมุทร
- มีไมโครพลาสติกในเกลือ อาหาร อากาศ และน้ำ
- อันตรายจากไมโครพลาสติกในผลิตภัณฑ์ผลัดเซลล์ผิว
Francisco Graziano นักปฐพีวิทยา ผู้เชี่ยวชาญด้านเศรษฐศาสตร์เกษตรและอดีตเลขาธิการสิ่งแวดล้อมแห่งรัฐเซาเปาโล อ้างว่าการเลือกบริโภคสารที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเป็นความผิดพลาดและตั้งคำถามถึงความเสี่ยงของการแยกส่วนสารประกอบให้เป็นอนุภาคที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าและ ของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เกี่ยวข้องกับการเสื่อมสภาพ นอกเหนือจากการปนเปื้อนในดินด้วยโลหะและสารประกอบอื่นๆ:
“เทคโนโลยีนี้ช่วยให้พลาสติกแตกตัวเป็นอนุภาคเล็กๆ ได้ จนกระทั่งมันหายไปด้วยตาเปล่า แต่พลาสติกยังคงอยู่ในธรรมชาติ ซึ่งขณะนี้ปลอมแปลงด้วยขนาดที่เล็กลง ด้วยปัจจัยที่ทำให้รุนแรงขึ้น: เมื่อถูกโจมตีโดยการกระทำของจุลินทรีย์ มันจะปล่อยก๊าซเรือนกระจกออกมา นอกเหนือจากก๊าซเรือนกระจก เช่น CO2 และมีเทน โลหะหนัก และสารประกอบอื่นๆ ซึ่งไม่มีอยู่ในพลาสติกทั่วไป เม็ดสีที่ใช้บนฉลากก็จะผสมกับดินด้วย”
ไกลเกินกว่าความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ
การต่อสู้กับขยะพลาสติกในปัจจุบันมีมากกว่าแค่การมองหาวัสดุใหม่
- New Plastics Economy: ความคิดริเริ่มที่คิดใหม่อนาคตของพลาสติก
แม้จะใช้บรรจุภัณฑ์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม หรือย่อยสลายได้ ไม่ควรส่งเสริมการกำจัดและการจัดการของเสียเหล่านี้อย่างไม่ถูกต้อง
ในบทความเกี่ยวกับพอลิเมอร์ที่ตีพิมพ์ใน Scielo Brasil José Carlos Pinto ศาสตราจารย์ในคณะกรรมการโครงการวิศวกรรมเคมีที่ COPPE ที่ Federal University of Rio de Janeiro ได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับพลาสติก ความเชื่อที่ว่าสิ่งที่ถูกต้องทางนิเวศวิทยา ที่จะย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เขาชี้ให้เห็นถึงความเร่งด่วนของการรับรู้ว่าหากวัสดุพลาสติกเสื่อมสภาพเช่นเดียวกับอาหารและขยะอินทรีย์ ผลการย่อยสลาย (เช่น มีเทนและคาร์บอนไดออกไซด์) จะสิ้นสุดลงในชั้นบรรยากาศและในชั้นหินอุ้มน้ำ ซึ่งมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อน และสำหรับความเสื่อมโทรมของคุณภาพน้ำและดิน เขาเชื่อในการย้อนกลับของมลพิษที่เกิดจากวัสดุผ่านการศึกษาด้านสิ่งแวดล้อมและนโยบายการรวบรวมขยะและหางแร่ที่ถูกต้อง นอกจากนี้ยังอธิบายด้วยว่าข้อเท็จจริงที่ว่าพลาสติกไม่สามารถย่อยสลายได้ง่ายนั้นมีลักษณะที่แตกต่างกันซึ่งทำให้พวกเขาสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้หลายครั้ง ความสามารถในการรีไซเคิล ซึ่งเป็นปัจจัยกำหนดศักยภาพมหาศาลที่จะนำไปสู่การลดการใช้วัตถุดิบ พลังงานและการหาเหตุผลเข้าข้างตนเองของการใช้ทรัพยากรธรรมชาติที่มีอยู่ซึ่งใกล้เคียงกับแนวคิดของเศรษฐกิจหมุนเวียน
