Zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi i odpadami z tworzyw sztucznych stanowi jedno z największych wyzwań współczesnych czasów. W ostatnich latach na rynku pojawiły się nowe produkty z tworzyw sztucznych, „rzekomo lepszych” dla środowiska przyrodniczego, bo określanych jako biodegradowalne, kompostowalne i biopochodne. Okazuje się jednak, że temat nowych tworzyw sztucznych budzi wiele pytań i wątpliwości. Europejska Agencja Środowiska (EEA) opublikowała briefing [1], w którym oceniła wpływ tych tworzyw na środowisko przyrodnicze. Wynika z niego, że tworzywa sztuczne wykonane z materiałów pochodzenia biologicznego niekoniecznie są kompostowalne lub biodegradowalne. Co więcej, tworzywa sztuczne, które ulegają biodegradacji, mogą być wytwarzane z materiałów na bazie paliw kopalnych. Przyjrzyjmy się zatem bliżej tym nowym tworzywom.

Tworzywa sztuczne są uniwersalne, lekkie i mogą być produkowane po stosunkowo niskich kosztach. Stąd ich masowa obecność w naszym codziennym życiu. Zapobieganie powstawaniu odpadów z tworzyw sztucznych i ograniczanie ich ilości oraz takie ich projektowanie, by można je było wykorzystywać w gospodarce o obiegu zamkniętym oraz poddawać recyklingowi, powinno być obecnie priorytetem.

Większość tworzyw sztucznych jest nadal wytwarzana z paliw kopalnych w procesie, który przyczynia się do emisji gazów cieplarnianych. Ich stopień recyklingu jest niski, ponieważ trafiają do środowiska przyrodniczego w różnej formie – odpadów i mikroplastiku, w którym mogą pozostać jako zanieczyszczenia przez wiele lat i potencjalnie przedostać do łańcucha pokarmowego zwierząt i ludzi. Tylko około 1 proc. tworzyw sztucznych i produktów z tworzyw sztucznych na rynku światowym jest uznawanych za biodegradowalne, kompostowalne i/lub biodegradowalne. Coraz więcej produktów konsumenckich, takich jak plastikowe torby, opakowania i kubki jednorazowego użytku, jest oznaczanych jako biopochodne, nadające się do wstępnego kompostowania, ulegające biodegradacji. Ale co dokładnie oznaczają te określenia?

Biodegradowalne, kompostowalne, biopochodne – czyli jakie?

Zrozumienie różnic między biopochodnymi [2] tworzywami sztucznymi opartymi ma surowcach kopalnych, a tworzywami biodegradowalnymi [3] i kompostowalnymi [4] jest kluczowe dla określenia stopnia ich „przyjazności” dla środowiska przyrodniczego. Wokół tego tematu jest wiele niejasności i nieporozumień, zwłaszcza na poziomie konsumentów używających gotowych produktów z tworzyw sztucznych określanych jako biodegradowalne, kompostowalne lub biopochodne. W swoim briefingu EEA odnotowuje konieczność stworzenia bardziej czytelnego oznakowania takich produktów oraz przeprowadzenia licznych kampanii edukacyjnych.

Biodegradowalne lub kompostowalne tworzywa sztuczne mogą być produkowane albo z surowców biopochodnych albo z surowców kopalnych, a biopochodne tworzywa sztuczne można zaprojektować w taki sposób, by były kompostowalne czy biodegradowalne lub nie były kwalifikowane do żadnego z tych typów tworzyw. Termin „bioplastiki” jest czasem używany w odniesieniu do tworzyw sztucznych, które są albo biopochodne, albo ulegają biodegradacji, albo w przypadku obu tych polimerów.

Materiały ulegające biodegradacji, kompostowaniu oraz materiały biopochodne w określonym czasie mogą być rozkładane przez mikroorganizmy na: wodę, dwutlenek węgla, sole mineralne i biomasę. To, czy biodegradowalny lub kompostowalny plastik ulega biodegradacji oraz od szybkości tego procesu, zależy w dużej mierze od jego warunków tj: temperatura, czas trwania, obecność mikroorganizmów, dostępność składników odżywczych, tlenu i wilgoci. Poszczególne rodzaje biodegradowalnych i kompostowalnych tworzyw sztucznych są projektowane tak, by ulegały procesom rozkładu z uwzględnieniem określonych warunków. W innych warunkach, niż te „zaprojektowane” podczas ich wytwarzania, mogą one ulegać biodegradacji powoli lub wcale, lub też rozdrobnić się na mikroplastiki. Warto mieć tego świadomość. Najlepiej tę charakterystykę obrazuje poniższa grafika.

Materiały lub produkty z tworzyw sztucznych spełniające standardy oceny kompostowalności tworzyw sztucznych w kompostowniach przemysłowych oraz biodegradowalności mogą zostać odpowiednio certyfikowane i oznakowane oczywiście w odniesieniu do warunków, w jakich te właściwości mają zastosowanie. Certyfikacja (przeprowadzana m.in. przez TÜV AUSTRIA, DIN CERTCO, Hilton et al., European Bioplastics e.V., CIC) gwarantuje, że produkt jest zgodny z ustaloną normą lub zestawem warunków określonych przez certyfikującego. Jeśli rzeczywiste warunki przebiegającego procesu będą różnić się od tych „zaprojektowanych” podczas ich wytwarzania, będzie to utrudniać biodegradację. Dotyczy to w szczególności kompostowania w warunkach domowych oraz biodegradacji w glebie i wodzie. Do tych obszarów wspomniana certyfikacja nie jest stosowana. Więcej na temat pozytywów związanych z posiadaniem certyfikatów można przeczytać w artykule Certyfikuj się! Zdobywaj nowe rynki

Do chwili obecnej nie istnieje żadna europejska norma dotycząca oceny podatności na biodegradację w wodzie. Wynika to z faktu, że bardzo zmienne warunki w środowisku słodkowodnym i morskim sprawiają, że normalizacja jest trudna. Jednakże Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (International Organization for Standardization) opracowuje normy w zakresie badania podatności na biodegradację w określonych środowiskach morskich.

Stanowisko Unii Europejskiej

W 2018 r. Komisja Europejska opublikowała europejską strategię na rzecz tworzyw sztucznych w gospodarce o obiegu zamkniętym. Strategia zobowiązuje kraje członkowskie Unii Europejskiej:

• do ograniczenia odpadów tworzyw sztucznych,
• do projektowania produktów tworzyw sztucznych nadających się do recyklingu,
• do inwestowania w recycling tworzyw sztucznych oraz
• do podejmowania innych środków, które prowadziłyby do minimalizowania ilości plastiku w naszym otoczeniu.

Na blogu pisaliśmy już o opłacie za niepoddawane recyklingowi opakowań z tworzyw sztucznych tzw. Plastix Tax (w artykule Przygotuj się na podatek od plastiku), którą to opłatę na mocy Decyzji Rady UE nr 2020/2053 z 14 grudnia 2020 r. są zobligowane płacić od 1 stycznia 2021 r. wszystkie kraje członkowskie Unii Europejskiej 

Ponadto Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/904 z dnia 5 czerwca 2019 r. w sprawie zmniejszenia wpływu niektórych produktów z tworzyw sztucznych na środowisko [5] ogranicza wprowadzanie niektórych przedmiotów jednorazowego użytku z tworzyw sztucznych na rynek UE. Wymogi te mają również zastosowanie w odniesieniu do biopochodnych, biodegradowalnych i kompostowalnych produktów z tworzyw sztucznych.

W przypadku tworzyw sztucznych o właściwościach biodegradowalnych plan działania Unii Europejskiej dotyczący gospodarki o obiegu zamkniętym przewiduje stworzenie jasnej polityki ramowej, włączając zharmonizowane zasady definiowania i oznaczania biodegradowalnych tworzyw sztucznych oraz określenie, które zastosowania tych tworzyw sztucznych przynoszą korzyści dla środowiska przyrodniczego, a następnie dbałość o to, by wytyczne te były prawidłowo wdrażane w całej Unii Europejskiej.

Ważna jest edukacja konsumentów

Ponieważ istnieje wiele niejasności wokół biobochodnych, kopostowalnych i biodegradowalnych produktów z tworzyw sztucznych, znaczenia ich nazw oraz tego, co mogą oferować i jak mogą być przetwarzane, bardzo ważne jest, by konsumenci byli świadomi tych różnic i rozumieli je i potrafili wykorzystać tę wiedzę w codziennym życiu zarówno na etapie zakupu produktu, jak również na etapie jego segregacji, odzysku i unieszkodliwiania. Jeśli konsumenci myślą, że opakowanie oznaczone jako „biopochodne” może być kompostowalne i można je wyrzucić do kosza na odpady organiczne, to mogą w ten sposób nieświadomie przyczynić się do zwiększenia zanieczyszczenia plastikiem.

Wszelkie stwierdzenia o kompostowalności i biodegrowalności powinny być precyzyjne oraz wyraźnie odnosić się do warunków, w których te właściwości są realizowane. Na przykład przemysłowo kompostowalne produkty z tworzywa sztucznego są tak zaprojektowane, by ulegały biodegradacji w konkretnych, kontrolowanych warunkach w zakładach kompostowania. Produkty te niekoniecznie muszą ulegać (pełnemu) kompostowaniu w domowych kompostownikach, w których osiągane są niższe temperatury procesu i gdzie panują bardzo zróżnicowane warunki, bez kontroli nad poziomem wilgotności i obecności określonych mikroorganizmów.

Ważne jest, by określić produkty, w przypadku których jest sens zastosowania biodegradowalnych lub kompostowalnych tworzyw sztucznych, a w jakich sposobach wykorzystania wpłynęły by one negatywnie na środowisko przyrodnicze. Na przykład stosowanie kompostowalnych toreb plastikowych do zbierania odpadów żywnościowych w domach zwiększa proporcję segregowanych odpadów żywnościowych ze względu na wygodę ich stosowania. Niektóre władze lokalne na terytorium UE i firmy odbierające i przetwarzające odpady zalecają, a nawet wymagają, używania certyfikowanych kompostowalnych toreb plastikowych do gromadzenia odpadów żywnościowych, inne natomiast ich nie akceptują. Zależy to w głównej mierze od wyborów dokonanych podczas projektowania i budowy instalacji w zakładzie przetwarzania odpadów, a także całej infrastruktury gospodarowania bioodpadami w danym państwie Unii.

Biopochodne, biodegradowalne i kompostowalne tworzywa sztuczne nie wpisują się też w założenia gospodarki o obiegu zamkniętym, które mówią o tym, że wszystkie tworzywa sztuczne powinny zostać przetworzone w nowe plastiki. Podczas kompostowania produktu z biodegradowalnego lub kompostowalnego tworzywa sztucznego nie można pozyskać z niego nowego surowca, a cała energia włożona w jego produkcję jest tracona.

Podsumowując

Stosowanie na szeroką skalę tworzyw biodegradowalnych i nadających się do kompostowania może przynieść korzyści dla środowiska przyrodniczego, jeżeli zostaną one zostaną opracowane z myślą o konkretnych zastosowaniach i metodach przetwarzania odpadów. Chociaż tworzywa sztuczne ulegające biodegradacji i nadające się do kompostowania technicznie mogą być również poddane recyklingowi, to obecnie nie są one ponownie przetwarzane na materiał, który może być powtórnie wykorzystany. Są raczej traktowane jako zanieczyszczenie w recyklingu „konwencjonalnych” tworzyw sztucznych, zwłaszcza gdy są zbierane razem. Rynek biodegradowalnych, kompostowalnych i bioopochodnych tworzyw sztucznych prawdopodobnie będzie się rozwijał w najbliższych latach. Trudno jednak jednoznacznie stwierdzić czy w przyszłości pogorszy to sytuację związaną z przetwarzaniem tego typu odpadów z tworzyw sztucznych czy wręcz przeciwnie, sprawi, że recykling niektórych biodegradowalnych lub kompostowalnych tworzyw sztucznych stanie się ekonomicznie opłacalny. Konieczne są dalsze badania, innowacje i inwestycje w tym obszarze.

[1] Briefing European Environment Agency „Biodegradable and compostable plastics challenges and opportunities” https://www.eea.europa.eu/publications/biodegradable-and-compostable-plastics [dostęp 2021-02-09]

[2] Rodzina tworzyw sztucznych, których właściwości poszczególnych substancji biopochodnych różnią się znacznie w zależności od rodzaju tworzywa. Główne oparte na skrobi, PLA (polilaktyd), bio-PET (politereftalan etylenu) oraz bio-PE (polietylen). Większość zastosowań tworzyw biopochodnych stanowią opakowania. Stosuje się je również w sektorze tekstylnym (włókna). Tworzywa takie jak PE, PET, czy PVC otrzymane z surowców bio, mają właściwości takie same jak analogiczne tworzywa wytworzone z ropy naftowej.

[3] Rozróżniamy dwa rodzaje tworzyw biodegradowalnych tj. tworzywa biopochodne wytwarzane z surowców odnawialnych (pochodzenia biologicznego) oraz tworzywa otrzymane z surowców kopalnych zawierających dodatki ułatwiające biodegradację.
Produkty z tworzyw sztucznych pochodzenia biologicznego mają dwie główne zalety w porównaniu z ich konwencjonalnymi wersjami: pozwalają na oszczędzenie zasobów kopalnych dzięki wykorzystaniu biomasy do ich produkcji m.in. kukurydzy, trzciny cukrowej lub celulozy, która regeneruje się (co roku) i zapewnia unikalny potencjał neutralności węglowej. Tworzywa biodegradowalne są dobrym rozwiązaniem w zastosowaniach jednorazowych i krótkotrwałych stosowanych w opakowaniach dla żywności, wyrobach przeznaczonych w rolnictwie i ogrodnictwie, w zbiórce odpadów organicznych.

[4] Tworzywo kompostoowalne to tworzywo ulegające rozkładowi w procesie kompostowania tj. w odpowiednich warunkach tlenowych, biologicznych, termicznych, gdzie materia organiczna przetwarzana jest przez naturalnie występujące mikroorganizmy. Tworzywo to zawsze jest biodegradowalne.

[5] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/904 z dnia 5 czerwca 2019 r. w sprawie zmniejszenia wpływu niektórych produktów z tworzyw sztucznych na środowisko
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/PL/TXT/PDF/?uri=CELEX:32019L0904&qid=1610714963333&from=EN [dostęp 2021-02-09]