Rynek polimerów biodegradowalnych jest jednym z najszybciej rozwijających się działów przemysłu agrochemicznego w krajach Ameryki, Europy i Japonii. Zmiany regulacji prawnych promujących biopolimery spowodowały szybki wzrost produkcji, która w roku 2010 ma osiągnąć poziom 1 mln T, a w roku 2020 przekroczyć 5 mln T (w EU) – dla porównania w roku 2000 produkcja w EU wyniosła 23 tysiące ton. Według wielu źródeł biopolimery produkowane z odnawialnych źródeł stanowić mają ok. 70-80 % ogółu wytwarzanych biopolimerów. Obecnie podstawowym surowcem do produkcji większości polimerów jest ropa naftowa, której zapasy wyczerpią się około 2050 roku. Porównując światową produkcję wybranych surowców, produktów rolniczych oraz tworzyw sztucznych otrzymujemy: Węgiel kamienny – 3 780, Węgiel brunatny – 930, Ropa naftowa – 3 110, Benzyna – 870, Stal – 800, Papier i tektura – 240, Kukurydza – 600, Ryż – 590, Cukier surowy – 130, Poloilefiny - 80, PVC – 28, PS – 14, inne – 28.
W środkach masowego przekazu coraz częściej ukazują się imponujące zapowiedzi. Kiedy Nature Works, LCC w 1997 roku podjął decyzję o wprowadzeniu na rynek PLA nadał temu przedsięwzięciu tytuł Ulegające rozkładowi biologicznemu tworzywa sztuczne z kukurydzy, to uznano to za dowód, że wielki przemysł może stać się przyjazny dla środowiska naturalnego. Czy jednak zastępując produkty petrochemiczne na produkty pochodzenia roślinnego, nie popełniamy błędu i czy w ten sposób zbliżamy się do rozwoju zrównoważonego społeczeństwa? Jak wskazują badania przeprowadzone przez Europejską Agencję Ochrony Środowiska wzrost ilości odpadów jest jednym z najważniejszych problemów środowiskowych Wspólnot Europejskich. Kraje członkowskie Unii wytwarzają rocznie ok. 1.3 miliarda ton odpadów. Z tej liczby 14% stanowią odpady komunalne. Przeciętny mieszkaniec Europy produkuje ich około 400 kg. Większość z tej kolosalnej góry śmieci trafia na wysypiska, zatruwając glebę powietrze i wodę, niszcząc krajobraz i generując koszty składowania obciążające społeczności lokalne. Dużą cześć odpadów komunalnych stanowią odpady opakowaniowe. Ich ilość wzrasta proporcjonalnie do wzrostu zamożności społeczeństw Unii (np. we Włoszech ilość odpadów opakowaniowych trafiających na składowiska wzrosła o 30% od roku 1975). Różnego rodzaju kartoniki, torebki, butelki, puszki i słoiki stanowią do 60% zawartości europejskich wysypisk śmieci. Produkty te mają bardzo krótki czas życia i są wykorzystywane najczęściej jednorazowo, co oznacza konieczność ciągłego pozyskiwania surowców niezbędnych do ich wywarzania (ropa, aluminium, drewno itp.). Kraje członkowskie Wspólnot Europejskich stosunkowo niedawno dostrzegły problem odpadów opakowaniowych. Poszczególne państwa starały się początkowo rozwiązać go samodzielnie ograniczając użycie pewnych kategorii opakowań (np. aluminiowych), bądź tworząc zachęty do wykorzystywania tych opakowań które zostały uznane za przyjazne dla środowiska (np. opakowania szklane).
Działania podejmowane przez pojedyncze kraje miały ograniczony charakter i nie przynosiły znaczących rezultatów. Wynikało to z kilku powodów:
-
brak było tanich technologii przetwarzania odpadów oraz zachęty do ich rozwoju (za najlepszy i najtańszy sposób pozbywania się odpadów komunalnych uchodziło spalanie),
-
poszczególne państwa członkowskie nie chciały pogarszać pozycji własnych przedsiębiorców w stosunku do konkurentów z innych krajów Wspólnoty,
-
istniało poważne niebezpieczeństwo że przepisy ograniczające użycie pewnych opakowań ustanowione samodzielnie przez kraj członkowski zostaną uznane za niezgodne z zasadami Wspólnego Rynku.
W 1985 roku przyjęto Dyrektywę o numerze 85/339/EWG dotyczącą pojemników na płyny przeznaczone do spożycia przez ludzi. Nakładała na państwa członkowskie obowiązek opracowania programów działań zmierzających do zmniejszenia ilości odpadów opakowaniowych. Działania te miały polegać m.in. na propagowaniu wykorzystywania opakowań wielokrotnego użytku, prowadzeniu selektywnej zbiórki odpadów a także popieraniu, tam gdzie jest to możliwe, dokonywania recyklingu odpadów opakowaniowych. Podstawowymi mankamentami dyrektywy 85/339/EWG były: wąski zakres stosowania, ogólnikowość zapisów, całkowite oderwanie od warunków rynkowych oraz brak regulacji które pobudziłyby rozwój technologii przerobu odpadów. Wobec nieskuteczności dyrektywy 85/339/EWG Komisja Europejska zaproponowała bardziej szczegółowe przepisy mające na celu ograniczenie ilości wytwarzanych odpadów opakowaniowych. Zostały one zawarte w dyrektywie 94/62/WE o w sprawie opakowań i odpadów opakowaniowych.
Dyrektywa 94/62/WE realizuje postanowienia piątego programu Wspólnot Europejskich w zakresie zrównoważonej ochrony środowiska. Stawiał on przed państwami członkowskimi cel ograniczenia ilości odpadów komunalnych trafiających na składowiska do 300 kg na mieszkańca Unii. Najważniejszym obowiązkiem nałożonym na państwa członkowskie jest jednak konieczność osiągnięcia przez nie wymienionych w dyrektywie poziomów odzysku i recyklingu. Poziomy te zostały określone w sposób następujący: każde Państwo członkowskie powinno doprowadzić do odzysku odpadów opakowaniowych na poziomie od 50% (60% od 2008 r.) do 65% wagi opakowań wprowadzonych na rynek, z tej liczby powinno zostać poddanych recyklingowi od 25% do 45% opakowań. Do 31 grudnia 2008 r. państwa członkowskie powinny ponadto osiągnąć poziomy recyklingu ustalone dla poszczególnych materiałów z których zostały wytworzone opakowania 60% dla szkła, 60% dla papieru i tektury, 50% dla metali, 22,5% dla plastiku i 15% dla drewna. UE w 2000 r. wydała normę EN 13432, która wprowadziła wymagania dla opakowań biodegradowalnych. Norma ta, zgodnie z Decyzją Komisji Europejskiej 2001/524/WE została uznana za zharmonizowaną z Dyrektywą 94/62/WE. Norma wprowadza kryteria oceny i procedury dotyczące przydatności do kompostowania oraz obróbki beztlenowej (recykling organiczny) biodegradowalnych tworzyw sztucznych.
Co możemy określić mianem opakowania? Zgodnie z ustawą o opakowaniach i odpadach opakowaniowych (Dz. U. 2001 Nr 63 poz. 638 z późn. zm.) opakowanie to wprowadzone do obrotu wyroby wykonane z jakichkolwiek materiałów, przeznaczone do przechowywania, ochrony, przewozu, dostarczania lub prezentacji wszelkich produktów, od surowców do towarów przetworzonych. Ustawa rozróżnia opakowania jednostkowe, zbiorcze i transportowe, dzieląc je ze względu na ich przeznaczenie i cechy logistyczne.
Prowadzone od początku lat 80 – tych intensywne badania nad nowoczesnymi biopolimerami otrzymywanymi z surowców pochodzenia roślinnego, miały m.in. na celu wyeliminowanie zagrożeń dla środowiska naturalnego, spowodowanych gromadzeniem się coraz większej ilości odpadów opakowaniowych. Dla naukowców największym wyzwaniem było i nadal jest opracowanie ekonomicznych metod wytwarzania zdolnych do degradacji polimerów otrzymywanych m.in. z surowców odnawialnych. Na ogół biodegradacji ulegają zazwyczaj te polimery, które powstają w naturze albo są homologami polimerów naturalnych. Zastosowanie do wytwarzania biopolimerów surowców pochodzenia naturalnego stanowi nie tylko alternatywę dla recyclingu tworzyw niedegradowalnych, ale ogranicza przy okazji światowe zasoby ropy naftowej, jednocześnie umożliwiając wykorzystanie występujących w wielu rejonach świata nadwyżek produktów rolnych.
Od końca lat 90 – tych XX wieku obserwujemy znaczny wzrost produkcji biopolimerów, z jednej strony związany z wymienionymi zmianami legislacyjnymi a z drugiej z dużym zainteresowaniem m.in. branży opakowań. W ciągu ostatnich kilku lat uległy poprawie nie tylko właściwości fizyko – chemiczne wielu nowych tworzyw, ale co bardziej istotne zmianie na lepsze uległy ich ceny. Ceny biopolimerów są obecnie 2 – 4 razy droższe niż np. PE – ale jeszcze nie tak dawno były ponad 10 – cio krotnie droższe.
W trakcie Amerykańskiej Konferencji zrzeszającej hodowców kukurydzy , która odbyła się w III.2006 , Frederic Scheer z Cereplastu poinformował, że po raz pierwszy ceny surowców do produkcji biopolimerów zrównały się z cenami ropy do produkcji standardowych polimerów. Wg wielu obserwatorów zaczął się najlepszy czas na dynamiczny rozwój tego przemysłu – składane wielokrotnie zapowiedzi że do 2010 roku nastąpi zrównanie cen większości (bio) i polimerów - wydają się całkowicie uzasadnione. Prowadzone od kilku lat analizy rynku surowców roślinnych wskazują że osiągniecie zakładanej produkcji bioplastików w wysokości 5 mln T , w samej EU spowoduje wzrost areału upraw o około 2.5 mln hektarów! Przewiduję się że 6 % – 10 % światowej produkcji kukurydzy skonsumuje rynek producentów PLA. /Paweł Pawełczak/
