Современные проблемы и методы биотехнологии
.pdfГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.2. Разрушаемые полимеры – способ избавления от синтетических полимерных отходов
Американская компания Easten Chemical недавно приступила к производству сложного полиэфира Eastar Bio COPE. Его также предполагается использовать для производства пищевой упаковки, мешков и пакетов для садоводческого и сельскохозяйственного назначения. Материал имеет полукристаллическую основу, хорошие свойства прозрачности, а его барьерные характеристики по кислороду выше, чем у полиэтиленовой пленки. При разложении этот вид упаковки разлагается на диоксид углерода, биомассу и воду – с той же скоростью, с какой разлагается обыкновенная газета.
Швейцарская фирма DuPont объявила о коммерческом производстве материала Biomax, представляющего собой гидробиоразлагаемый полиэфир. Он обладает свойствами обычного полиэтилентерефталата и лишь немного дороже в производстве по сравнению со своим химическим аналогом. Ряд компаний уже сейчас предлагают материалы, в которых можно регулировать параметры биоразложения. Например, британская компания Symphony Environment Ltd. выпустила на рынок биополимер на полиэтиленовой основе, в котором степень разложения контролируется особыми добавками. В зависимости от количества и качества предварительно добавляемых веществ полное разложение упаковки может варьироваться в сроках от трех месяцев до пяти лет.
5.2.3. Синтезбиоразрушаемых биополимеров
Третье направление получения разрушаемых биопластиков ориентировано на производство полимеров на основе гидроксикарбоновых кислот. Анализ литературных источников по разработке биоразлагаемых полимеров за последние годы указывает на активное развитие этого нового направления. Полиэфиры на основе гидроксикарбоновых кислот (гликолевой, молочной, валериановой, масляной) разлагаются в природной среде под воздействием экзодеполимераз почвенной и водной микрофлоры, так как являются для нее субстратом роста. Для получения полиэфиров этих кислот используются их димерные производные – гликолиды, лактиды в случае гликолевой и молоч-
ной кислот либо β-, γ- или ε-лактоны для остальных указанных кислот. Сложные полиэфиры алифатических гидроксикарбоновых кислот раз-
личного строения привлекают внимание как материалы для создания изделий, используемых в различных областях, включая медицину, смежные с ней и другие области. Важной особенностью этих полимеров и изделий из них является их высокая биосовместимость и подверженность биодеградации через механизм биодеструкции макромолекулярной цепи, причем конечными продуктами распада полимеров во многих случаях являются безопасные для организма продукты, в том числе углекислый газ и вода. При развитии технологии производства и удешевлении этих полимеров можно ожидать, что они могут стать перспективными для создания разрушающихся во внешней среде упаковочных материалов и других изделий, которые должны разрушаться по истечении срока эксплуатации.
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
241 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.2.Разрушаемые полимеры – способ избавления от синтетических полимерных отходов
Внастоящее время известно около 100 полимеров алифатических гидроксикарбоновых кислот или их сополимеров различного строения. Наиболее исследуемыми являются низшие представители этой группы:
Н
[-O-C-(CH2)n-C-]k RO
Степень полимеризации этих полимеров (n) в большинстве случаев колеблется в пределах 100–30 000.
Важной особенностью полимеров алифатических гидроксикарбоновых кислот с разветвленной цепью является их оптическая активность, во многом определяющая свойства этих полимеров и их способность к биодеструкции.
Полимеры гидроксикарбоновых кислот могут быть получены биотехнологически, а также синтетическим путем.
В последнем случае полимеры получают ионной или гидролитической полимеризацией их 6-членных циклических диэфиров (например, гликолида
илактида) или лактонов, например, ε-капролактона (6-гексанолида).
Кполимерам гидроксикарбоновых кислот примыкает полидиоксанон, получаемый синтетически полимеризацией п-диоксанона и образующий полимер 2-(2-гидроксиэтокси)пропионовой кислоты.
Одним из самых перспективных биодеградируемых пластиков для применения в упаковке в настоящее время является полилактид – продукт конденсации молочной кислоты. Это обусловлено прежде всего тем, что получение лактида и полилактида возможно как синтетическим способом, так и ферментативным брожением декстрозы сахара или мальтозы, сусла зерна или картофеля. Полилактид в компосте биоразлагается в течение одного месяца, усваивается он также микроорганизмами морской воды. При соответствующей пластификации полилактид становится эластичным и имитирует полиэтилен, пластифицированный поливинилхлорид или полипропилен. Срок службы полимера увеличивается с уменьшением мономера в его составе, а также после ориентации, которая повышает прочность, модуль упругости и термостабильность. Несмотря на все перечисленные достоинства полилактида, широкое внедрение его как полимера бытового и технического назначения до последнего времени сдерживается небольшими объемами выпуска, низкой производительностью технологических линий и, как следствие, высокой стоимостью продукции. В связи с этим в настоящее время вопросам удешевления получаемой биоразлагаемой продукции уделяется значительное внимание. Активную работу по совершенствованиюи технологии производства молочной кислоты проводит американская фирма Cargill Inc, которая освоила выпуск биоразлагаемого полимера «Eco-Pla», листы из которого сравнимы по ударопрочности с полистиролом.
Покрытия и пленки из полилактидов отличаются высокой прочностью,
прозрачностью, блеском, приемлемой температурой экструзии более 200 °С, имеют низкий коэффициент трения. Фирмой Cargill Inc. в результате прове-
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
242 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.2. Разрушаемые полимеры – способ избавления от синтетических полимерных отходов
денных работ освоено производство полилактида ферментацией декстрозы кукурузы мощностью до 6 тыс. т/год, а в перспективе планируется расширить производство до 50–150 тыс.т/год и снизить стоимость полилактида с 250 до 2,2 дол./кг. Для удешевления полимера молочной кислоты японской фирмой Mitsui Toatsu освоена опытно-промышленная установка получения полилактида в одну стадию. Образующийся продукт представляет собой термостойкий полимер со свойствами, лучшими, чем пластик, полученный по двухстадийному процессу. При этом цена нового материала составляет 4,95 дол./кг. Исследованием технологии получения полимеров на основе полимолочной кислоты, начиная с 1991 г., активно занимается финская фирма Neste, где всесторонне изучаются физико-механические свойства полилактида с молекулярной массой 5000–10 000 и разрабатываются области применения такого полимера.
Наряду с полилактидами и полигликолидами из полиэфиров, способных к биоразложению, особе место занимают в настоящее время полимеры гидроксипроизводных жирных кислот микробиологического происхождения, так называемые полигидроксиалканоаты (ПГА). Интерес к полигидроксиалканоатам растет с конца 80-х гг. Это новый класс природных полиэфиров, которые не подвержены быстрому небиологическому гидролизу, при этом их свойства (молекулярный вес, кристалличность, механическая прочность и разрушаемость) могут существенно варьировать. Полигидроксиалканоаты перспективны для применения в пищевой промышленности (упаковочный и антиоксидантный материал), сельском хозяйстве (обволакиватели семян, удобрений, пестицидов, разрушаемые пленки, тара для тепличных хозяйств) и в других сферах, включая медицину и фармакологию. Физико-химические свойства полигидроксиалканоатов, разнообразие и возможность получения на их основе композитов с различными материалами выдвигают данные полимеры в разряд наиболее перспективных из материалов XXI в.
5.3.Разрушаемыебиопластики: реалиииперспективы
Как показывает анализ литературы, биоразлагаемые полимеры, особенно полученные из биологических источников, в силу достаточно высокой стоимости пока не играют значительной роли на мировом рынке пластмасс. На рис. 5.4 представлены объемы выпуска разрушаемых биопластиков в странах-лидерах – США, Японии и странах ЕС (источники – различные мировые базы данных).
Европейские страны с самым большим потреблением – это Германия, Англия, Франция, Италия и Нидерланды. Бельгия, Норвегия, Австрия, Испания, Швейцария ориентированы сегодня также на создание индустрии биопластиков, и эта тенденция расширяется.
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
243 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
По некоторым прогнозам, объем мирового производства полимеров вырастет со 180 до 258 млн т за период 2005–2010 гг. Таким образом, практически пропорционально увеличатся объемы полимерных отходов, только часть которых поступает на вторичную переработку, а в основном они скапливаются на полигонах захоронения или несанкционированных свалках (по обочинам дорог, в оврагах и на берегах рек). Согласно прогнозу, доля биополимеров за тот же период вырастет с полутора процентов до 4,8 %, в абсолютных цифрах с 4 до 12,5 млн т. Свою оценку также проводила компания Toyota. Японцы полагают, что в связи с ростом интереса к возобновляемым источникам сырья к 2020 г. уже четверть мирового рынка пластмасс будет приходиться на биопластики, а это около 30–40 млн т. Мировое потребление биоразлагаемых материалов в 2001–2003 гг. удвоилось и достигло 40 тыс. т. По прогнозам, эта тенденция сохранится и в будущем, особенно с учетом постоянно растущих цен на нефть.
Анализ литературы свидетельствует также о бурном росте интереса к исследованиям и патентованию технологий синтеза биопластиков; число патентов в сфере получения и технологии переработки биополимеров неуклонно растет. Если в 80-х гг. прошлого столетия в год регистрировалось несколько десятков патентов, в 90-х – цифра возросла до сотен патентов в год; в 2000–2001 гг. – порядка тысячи.
Другие
Рис. 5.4. Мировой рынок разрушаемых биопластиков (конец XX в.)
Огромный интерес к разрушаемым биопластикам наблюдается в Японии. В 2000 г. объемы их выпуска составляли лишь 2000 т, то в 2006 г. – возросли до 50 тыс. т, а к 2010 г. эту цифру планируется довести до 200 тыс. т.
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
244 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
Сегодня в Токио функционирует более 200 компаний, специализирующихся на производстве разрушаемых биопластиков.
Встранах ЕС внедрение биоразлагаемой упаковки поддерживается на законодательном уровне. Так, во Франции в стадии принятия закон, согласно которому с 2010 г. на территории страны можно будет использовать только биоразлагаемую пластиковую упаковку. Правительство Голландии запланировало выделение средств в размере нескольких миллиардов евро для введения в широкое использование ряда упаковочных материалов, способных к биологическому разложению. В Дании и Ирландии введен специальный налог для розничных сетей, использующих полиэтиленовые пакеты. А в Германии, наоборот, предприятия, поставляющие на рынок товары в биоразлагаемой упаковке, освобождены от налога на утилизацию отходов до 2012 г. Аналогичные схемы уже действуют в Великобритании и Италии. В России, к сожалению, в настоящий момент отсутствует сколько-нибудь внятная политика в области утилизации полимерных отходов. До сих пор не принят закон «Об упаковке и упаковочных отходах». Не существует инфраструктуры раздельного сбора мусора и промышленного изготовления компостов.
Вопубликованном докладе Института перспективных миссий о разлагаемых полимерах на биологической основе подчеркнуто, что к 2010 г. на долю этих материалов будет приходиться 1–2 % европейского рынка полимеров, а к 2020 г. – не более 5 % (рис. 5.5). Исследования, проведенные Freedonia Group Inc., показали, что спрос на биоразлагаемую упаковку в США возрастет и к 2010 г., достигнув 610 млн дол. В секторе биопластиков отмечается непрерывный рост: по оценкам IBAW (международная ассоциация производителей и потребителей биопластиков), европейское потребление биопластиков удвоилось с 2001 года и в 2003 составило 40 тыс. т, особенно динамичным было развитие рынка в Великобритании, Италии и Нидерландах.
Рис. 5.5. Перспективы роста производства разрушаемых биопластиков
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
245 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
Лидирующую позицию может занять упаковка на основе поликапролактона и полигидроксиалканоатов (ПГА). Спрос на упаковку из материалов на основе крахмала составит 18 % в год. Из-за их положительных характеристик и преимуществ (разрушаемости в окружающей среде) биопластики становятся альтернативой синтетическим пластмассам. Поскольку большой объем стандартной пластмассы может быть вытеснен биопластиком, характеристики и прогнозы рынка для стандартного пластика важны для рынка биопластика.
Самый высокий спрос ожидается на упаковку из полимеров монокарбоновых кислот для изготовления пленочной продукции, бутылей, а также жестких упаковок для овощей, фруктов, кисломолочных продуктов и хлебобулочных изделий. Потенциал биопластика в основном зависит от его стоимости. COPA (Комитет сельскохозяйственной организации в Европейском Союзе) и COGEGA (Общий комитет сельскохозяйственного сотрудничества в Европейском Союзе) провели оценку потенциала биопластиков и наиболее перспективных секторов их применения в европейской экономике (рис. 5.6).
Мешки для |
Биодегра- |
Компо- |
Пленки, |
Упако- |
Упаковка |
Предметы |
органичес- |
дируемая |
ненты |
100 % |
вочная |
овощей |
быта |
ких отхо- |
всходо- |
для |
биодегра- |
пленка |
|
|
дов |
защитная |
шин |
дируемые |
|
|
|
|
пленка |
|
|
|
|
|
Рис. 5.6. Прогноз потенциальных сегментов рынка биопластиков
Следует отметить, что применение биополимеров ограничивается из-за необходимости преодоления присущих им негативных качеств. Например, для изделий из целлюлозы характерна хрупкость; полимеры на основе крахмала влагочувствительны, полилактиды не термопластичны и изделия из них проницаемы для паров воды и кислорода. Но это не может остановить прогресс в бурно развивающейся индустрии биопластиков. Биополимеры и композиты на их основе становятся не специальным уникальным продуктом, а экономически значимым товаром, который становится все более привлекательными и доступным. Этому способствуют агропромышленная интегра-
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
246 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
ция, прогресс в биотехнологии, генной инженерии и селекции, а также рост производственных мощностей.
Среди факторов, позитивно влияющих на расширение сфер и объемов разрушаемых полимеров, следует выделить экономические, технологически, политические и социальные.
5.3.1.Биоупаковка– альтернативасинтетическомупластику
Всередине прошлого века человечество пережило революцию синтетических материалов, после которой синтетические пластики стали доминировать на рынке материалов, так как они наиболее активно используемые сегодня материалы. Например, только полиэтиленовых пакетов используется ежегодно более десятка миллиардов. Полимерные изделия повсеместно используются также в быту и технических отраслях. В середине 90-х гг. прошлого столетия стали появляться сообщения о создании так называемых биопластиков, – материалов, получаемых из природных соединений, например, крахмала. Такой пластик разлагается в природной среде микроорганизмами. Широкомасштабное внедрение биопластиков пока не началось; главным фактором, сдерживающим наращивание масштабов производства и применения биопластиков, остается их большая, чем синтетических материалов, стоимость. Однако в начале XXI в. удалось снизить затраты на производство биопластика, и термин biodegradable polymer становится неотъемле-
мой частью процесса производства упаковки.
Одна из активно использующих полимерные материалы отраслей относится к сфере производства упаковки. Пластиковая упаковка активно применяется во всех сферах нашей жизни, в нее пакуются как бытовые, так и пищевые продукты. Именно поэтому огромная часть неразлагаемых отходов приходится на долю упаковочной индустрии. У рынка полимерной тары и упаковки есть перспективы развития, обусловленные как наращиванием объемов производства полимеров, так и улучшением качества продукции. Среднегодовые темпы роста внутреннего (в РФ) спроса на тароупаковочные материалы в перспективе до 2015 г. прогнозируются на уровне 4,5 %. Бурное развитие рынка полимерных упаковок и тары, а также крупногабаритных изделий, элементов автомобилей и пр. ставит задачу поиска новых, высокопрочных материалов. Особо быстрыми темпами растет рынок крупногабаритной пластмассовой тары (КПТ), вытесняющей традиционно используемые металлические емкости больших объемов (до 1 000 л и выше). В настоящее время в мире ежегодный прирост производства КПТ составляет около 5–7 % в таких крупных странах-производителях (США, Германия). Российский рынок крупногабаритной пластмассовой тары также непрерывно увеличивается, на 5–6 % в год. В 2002 г. общий объем российского рынка КПТ составил 38,5 млн [ 5]. Если стеклянная тара, как правило, находится в потребительском цикле, а бумажная подвергается разложению в естественных условиях, то упаковка из синтетических полимеров, составляющая 40 % бытового мусора, практически
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
247 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
«вечна» – она не подвергается разложению и вопрос о том, как быть и что делать с пластмассовым мусором становится глобальной экологической проблемой. От решения вопроса пластмассовых отходов в значительной степени будет зависеть экологическая ситуация в мире и, по всей видимости, темпы и направления развития производства синтетических пластмасс в наступившем XXI столетии.
5.3.2. Современноесостояниеинаправлениеработ поразрушаемымбиопластикам
Работы по биополимерам в настоящее время становятся все более актуальными. Биополимеры подразделяются на две категории: это полимеры,
продуцируемые биологическими системами (например, микроорганизмами) и
полимеры, синтезируемые химически, но на основе исходного сырья биологического происхождения (аминокислот, сахаров, жиров). В первую очередь предлагается их использовать в упаковочной индустрии, где срок службы большинства изделий исчисляется всего лишь несколькими месяцами или даже днями. (Зачем же тогда применять материал, по прочности рассчитанный на сотни лет?) К тому же, как показывают результаты многочисленных исследований, именно полимерная упаковка – бутылки, контейнеры, коррексы, коробки, блистеры и пакеты – составляет основную долю твердых бытовых отходов. Среди наиболее перспективных сфер применения разрушаемых биопластиков: легкая и пищевая промышленность, сельское и коммунальное хозяйство (пакеты, пленки, бутыли, поддоны, пластыри, сетки, мешки, одноразовая посуда, одежда, технический текстиль и ткань, флаконы для парфю- мерно-косметических товаров, детские игрушки, цветочные горшки, подпорки для растений, торфяные мешки, удобрительные ленты, покрывающие и всходозащитные пленки, корпуса компьютеров, орг-, видео-, аудиотехники, мобильных телефонов и т.п.
Конструирование биополимеров за последние десять-пятнадцать лет превратилось в одно из основных междисциплинарных исследований. Главной целью данного направления работ является: 1) поиск и изучение новых биополимеров; 2) получение фундаментальной основы для конструирования биологических систем, синтезирующих полимеры с заданными свойствами.
Среди применяемых и активно разрабатываемых в настоящее время новых биоразрушающихся полимеров – алифатические полиэфиры, полиамиды, сегментированные полиэфируретаны, полимеры молочной и гликолевой кислот (полилактиды и полигликолактиды, силикон, полиэтилентерефталат и с недавних пор ПГА). Биодеградирующие полимеры привлекают производителей и экологов тем, что разлагаются в сжатые сроки – от нескольких месяцев до нескольких лет, с образованием безопасных для окружающей природы веществ, таких как вода, биомасса, углекислый газ или метан (в за-
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
248 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
висимости оттого, какой процесс разложения имел место – анаэробный или аэробный).
Следует отметить, что наблюдаемый в последние годы интерес к биодеградирующим полимерам связан не только с ухудшением экологической обстановки: серьезные опасения специалистов вызывает неуклонное уменьшение мировых запасов нефти и газа. Поэтому возобновляемое растительное сырье могло бы стать решением проблемы. Не случайно, что в Европе происходит бум в области развития биотоплива и биополимеров. «За последние несколько лет исследователи и производители биоразлагаемых полимеров значительно продвинулись вперед, – заявил Стив Мойо (Steve Mojo), испо л- нительный директор Нью-йоркского Института биодеградирующей продукции. – Разработаны эффективные технологии производства, благодаря чему пять лет назад биоразлагаемые полимеры уже появились на рынке».
Сегодня по многим физическим и техническим характеристикам биопластики не уступают традиционным пластмассам и вместе с тем безопасны для окружающей среды. Но так как эта индустрия находится на этапе становления, то все еще существует множество заблуждений. Так, некоторые ошибочно полагают, что все полимеры, полученные из растительного материала, являются биодеградирующими, – это не так: способность к разложению в естественных условиях зависит не только от «натуральности» сырья, а от целого ряда свойств, в частности, от молекулярной структуры материала. Также неверно думать, что все полимеры, способные к биоразрушению, получают из природных компонентов: основой для их производства может служить и синтетическое сырье. Например, биоразлагаемый полимер Ecoflex компании Basf (Германия) изготавливают из углеводорода. Позже на основе этого материала компания разработала композиционный Ecovio, при производстве которого наряду с «синтетикой» используется возобновляемое сырье (полилактид).
Согласно результатам исследований European Bioplastics (европейской ассоциации производителей, поставщиков и потребителей биопластиков и других биоразлагаемых материалов), в 2007 г. в мире было изготовлено 262 тыс. т биополимеров. При этом 80 % получены из растительного сырья и являются биоразрушаемыми; 12 % было изготовлено из натуральных компонентов; 8 % произведены из синтетического сырья, способного к биодеградации. Основным потребителем биоупаковки является пищевая индустрия. В Европе с 2000 г. действует стандарт EN 13432, регламентирующий требования к биодеградирующим полимерам, принятый ЕС.
5.3.3. Факторы, влияющиенаразвитиепроизводства разрушаемыхбиопластиков
Каковы же перспективы развития упаковки на основе биопластиков? Существует ряд факторов, с одной стороны, сдерживающих ее применение, с другой, – стимулирующих её. Сдерживает массовый переход на использова-
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
249 |
ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы
ние биопластика его довольно затратное производство. Следует отметить, что и потребители пока не готовы покупать товары в экологически чистой упаковке, которая дороже обычной, синтетической.
Однако с увеличением объемов производства синтетических пластиков с каждым годом возрастают расходы на их утилизацию. Выявляются также негативные моменты от использования таких материалов для упаковки напитков и пищевых продуктов. Так, сравнительно недавно установлено, что ряд материалов, используемых, в частности, для производства пластиковых контейнеров, может стать причиной возникновения серьезных заболеваний, включая онкологические. Это связано с использованием бисфенола-A при изготовление синтетической упаковки. Как заявили ученые Медицинской академии Бостона, это вещество со временем накапливается в организме человека. Согласно подсчетам, каждый год во всем мире для упаковки пищевых продуктов и напитков производится 2,8 млн т бисфенола. В результате проведенных исследований последствий использования тары с применением бисфенола британские производители отказались от производства емкостей, содержащих бисфенол. Ранее исследователи пришли к выводу о том, что фталаты (эфиры фталевой кислоты), которые используются в производстве виниловой пищевой упаковки, медицинских трубок и детских игрушек, наносят вред развитию ряда функций у новорожденных мальчиков. Токсичное вещество 2-ЕНА обнаружено в полимерных крышках для детского питания учеными из университета Вюрцбург (Германия).
Эти новые данные требуют более осторожного подхода к синтетической упаковке, особенно при наблюдаемом в настоящее время расширении ее применения в пищевой промышленности. Подобная информация, наряду с ужесточающимися законами по переработке отходов, в частности в странах ЕС, побуждают предпринимателей, работающих в сфере производства упаковки, обращаться все более активно к биопластикам. В Германии, например, в мае 2005 г. введены новые правила, регулирующие утилизацию упаковки. Директива German Packaging Directive предполагает освободить от налогов предприятия, поставляющие на рынок товары в биоразлагаемой упаковке. Поправка, которая была принята Верховной палатой немецкого парламента, вошла в силу в январе 2005 г. Она гарантирует для сертифицированных упаковочных материалов на биооснове исключение из ключевых разделов Положения – вплоть до 2012 г., а это значит, что они изымаются из ряда перечней по возврату и утилизации отходов. По словам Харальда Каэба, председателя Ассоциации биоразлагаемых пластиков IBAW и автора изменений в Положении, это решение устраняет решающую помеху к использованию биоупаковки в Германии. «Определенно, это послужит толчком для использования биополимеров», – заявил он.
Аналогичные схемы уже действуют в Великобритании и Италии. В ряде стран Западной Европы налоговые льготы для производителей, использующих биоразлагаемые материалы при производстве упаковки, являются
Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие |
250 |