- DOI: doi.org/10.62466/2786-9350-2023-1-4
- Розділ: Секція І. Лісове та садово-паркове господарство, екологія.
- Випуск: Випуск 2, 2023
- Автор(и): Микола Роїк, Олександр Ганженко, Ярослав Фучило
- Ключові слова: біопластик, целюлоза, геміцелюлоза, лігнін, тополя, міскантус
Стан та перспективи виробництва полімерних матеріалів на основі відновлювальної сировини біологічного походження
Проаналізовано сучасний стан і перспективи виробництва та використання біопластика на основі відновлювальної сировини біологічного походження. Вказується, що накопичення пластмас у навколишньому середовищі є загальносвітовою проблемою і якщо не буде вжито заходів, то до 2050 року на нашій планеті буде накопичено до 12 млрд. т пластикових відходів. Головною проблемою є те, що пластмаси, вироблені з нафти та газу, не піддаються біологічному розкладанню, тому викликають серйозні екологічні проблеми. Крім того, зменшення запасів і зростання вартості викопного палива спонукають до пошуку альтернативних, екологічно чистих і сталих джерел сировини для виробництва пластмас, зокрема – на біологічній основі. Одна з головних причин меншого поширення таких пластмас є те, що вони суттєво дорожчі, ніж пластмаси на основі викопної сировини. До їх переваг належить зменшення викидів CO2, зменшення залежності від викопних ресурсів і можливість повного перероблення після закінчення терміну використання. Джерелами пластмас на біологічній основі можуть бути цукроносні, крохмаленосні культури та лінгніноцелюлозні матеріали. Лігноцелюлозна біомаса є найбільш поширеною відновлювальною біомасою на Землі, тому у майбутньому її застосування для виробництва біополімерів буде мати вирішальне значення.
Тополя, а також міскантус та світчграс можуть бути перспективними у якості джерела високоякісної целюлози для виробництва біопластика, оскільки вони характеризуються високою якістю сировини та високою врожайністю біомаси.
STATUS AND PROSPECTS OF PRODUCTION OF POLYMER MATERIALS BASED ON RENEWABLE RAW MATERIALS OF BIOLOGICAL ORIGIN
The current state and prospects of the production and use of bioplastics based on renewable raw materials of biological origin are analyzed. It is indicated that the accumulation of plastics in the environment is a global problem and if no measures are taken, up to 12 billion tons of plastic waste will accumulate on our planet by 2050. The main problem is that plastics made from oil and gas are not biodegradable, so they cause serious environmental problems. In addition, the decrease in reserves and the increase in the cost of fossil fuels encourage the search for alternative, environmentally friendly and sustainable sources of raw materials for the production of plastics, in particular – on a biological basis. One of the main reasons that such plastics are less common is that they are significantly more expensive than fossil-based plastics. Their advantages include reduced CO2 emissions, reduced dependence on fossil resources and the possibility of complete recycling after the end of their useful life. Sources of biologically based plastics can be sugar-bearing, starch-bearing crops and lignin-cellulosic materials. Lignocellulosic biomass is the most abundant renewable biomass on Earth, so its use for the production of biopolymers will be crucial in the future. Poplar, as well as miscanthus and switchgrass, can be promising as a source of high-quality cellulose for the production of bioplastics, as they are characterized by high quality raw materials and high biomass yields.