A mesterséges szintézis során keletkező anyagok, például a hagyományos műanyagok biodegradációja elméletben akkor lehetséges, ha az anyag kis részecskékre bomlik és a molekulatömege elég kicsi ahhoz, hogy lehetővé tegye a biológiai lebomlást. A degradáció mértékét olyan tényezők határozzák meg, mint a fény, a páratartalom, az oxigén és a hőmérséklet. A nyílt környezetben a hagyományos műanyag biológiai lebomlása hosszú ideig, akár több száz évig is eltarthat. A „biológiailag lebontható” címkével ellátott műanyagok csak meghatározott környezeti feltételek mellett bomlanak le biológiai értelemben. A biodegradáció nem az anyag erőforrásbázisától függ: a biológiailag lebontható műanyag (akárcsak a hagyományos műanyag) lehet fosszilis alapú vagy bioalapú.

Elméletben szinte minden anyag még nyílt környezetben is előbb-utóbb lebomlik, bár egyesek csak évszázadok vagy még több idő alatt. Ezért csak akkor van értelme a műanyag biodegradációjára a szennyezés elkerülésére szolgáló módszerként tekinteni, ha azt „észszerű” időkerethez kötik. Ezt is meg kell vizsgálni, figyelembe véve az olyan konkrét feltételeket és/vagy körülményeket, mint a tengeri környezet, ahol a biodegradáció különleges kihívást jelent.

A „komposztálás” felügyelt körülmények között történő fokozott biodegradációt jelent, amelyet főként a mesterséges levegőztetés és az anyagban végbemenő biológiai aktivitásból származó természetes hőtermelés jellemez. A keletkező anyag, azaz a komposzt értékes tápanyagokat tartalmaz és talajjavítóként is használható.

A „biodegradáció” az a folyamat, mely során a mikroorganizmusok az anyagot a természetben megtalálható elemekre, úgy mint szén-dioxidra, vízre vagy biomasszára bontják. A biodegradáció végbemehet oxigéndús környezetben (aerob bomlás) vagy oxigénben szegény környezetben (anaerob bomlás) is.

A tanulmány alapjául szakirodalom szolgált, amely kiterjedt a tudományos beszámolókra és az érdekelt felektől és technikai szakértőktől származó információkra is.

Ez a gyorsított aprózódás a biodegradációt is meggyorsítaná. Egyes érdekelt felek úgy mutatják be az „oxidatív úton történő lebomlást”, mint amely megoldást nyújt a nyílt környezetben található műanyagok környezeti hatására. Állításuk szerint még a hulladékként hátrahagyott oxidatív úton lebomló műanyag is aprózódik és biológiailag lebomlik a nyílt környezetben anélkül, hogy bármilyen káros maradékanyagot vagy műanyag részecskét hagyna maga után.

A kérdés azonban az, hogy a műanyagrészek vajon teljes mértékben lebomlanak-e észszerű időkereten belül akár ellenőrizetlen feltételek mellett a nyílt környezetben, akár hulladéklerakókban vagy tengeri környezetben. Amennyiben nem bomlanak le, az oxidatív úton lebomló műanyagok hozzájárulnak a mikroműanyagok (tengeri) környezetbe történő juttatásához, félrevezetve ezzel a fogyasztókat. Amint azt a közelmúltban végzett kutatások kimutatták, a tengeri környezetbe juttatott mikroműanyagok bekerülnek a táplálékláncba, és végül emberek fogyasztják el őket.

Az is fontos kérdés, hogy az oxidatív úton lebomló műanyagok feltételezett biodegradációja hatással van-e a fogyasztók szemetelési szokásaira.

Továbbá kérdések merülnek fel az újrahasznosítási folyamattal kapcsolatban is, mivel a hulladékáramban a műanyag velejáró, sőt oxidálószerekkel programozott aprózódása negatív hatással lehet a műanyag újrahasznosítására.

3.Az oxidatív úton lebomló műanyagok, köztük a műanyag hordtasakok biológiai lebonthatóságával kapcsolatos kérdések

3.1.Aprózódás és biodegradáció nyílt környezetben

Jelentős számú tanulmány kimutatta, hogy a nyílt környezetben lévő oxidatív úton lebomló műanyag – amennyiben hosszabb ideig hőhatásnak és/vagy UV-fénynek teszik ki – valóban addig oxidálódik, amíg törékennyé válik és felaprózódik.

A bomlás első szakasza felkészíti az oxidatív úton lebomló műanyagot a biodegradációra azáltal, hogy akkorára csökkenti a műanyag molekulasúlyát, hogy biológiai organizmusok is el tudják fogyasztani azt.

Bár az oxidáló adalékanyagok nyílt környezetben felgyorsítják a hagyományos polimerek aprózódását, ennek üteme nagy mértékben eltérhet a hőmérséklet, a fényerősség és a nedvesség által meghatározott feltételek függvényében. Nem vitatott, hogy az oxidatív úton lebomló műanyag nem kezdi meg a lebomlást, amíg nincs kitéve UV-sugárzásnak és bizonyos fokú hőhatásnak. Mivel ezek a feltételek napról napra és a helyi körülmények szerint változnak, nehéz, ha ugyan nem lehetetlen meghatározni azt az időtartamot, amely alatt például az oxidatív úton lebomló műanyag hordtasak aprózódása nyílt környezetben végbemegy. Ezért nincs döntő bizonyíték az aprózódás olyan mértékére, amely a műanyag kellően kis, a biodegradációt lehetővé tevő molekulasúlyát eredményezi.

Az oxidatív úton lebomló műanyagokkal kapcsolatban fontos kérdés, hogy milyen összefüggés van a műanyag felhasználási időtartama és a nyílt környezetben történő lebomlásához szükséges idő között. Még ha a biodegradációt elő tudják is mozdítani a kémiai összetétel pontos megtervezésével, nem áll rendelkezésre bizonyíték annak egyértelmű megállapítására, hogy a folyamat valós helyzetekben is végbemegy. Ha az aprózódás bekövetkezéséhez szükséges körülmények nem állnak fenn vagy elégtelenek, a biodegradációra nem kerül sor.

3.2.Komposztálás

A komposztálás esetében nem elég, ha az anyag lebomlik, hanem a hasznos komposzt részévé is kell válnia, és tápanyaggal kell ellátnia a talajt. A bizonyítékok arra utalnak, hogy az oxidatív úton lebomló műanyag a komposztálás vagy az anaerob bomlás semmilyen formájára nem alkalmas, és nem felel meg a komposztálás által újrahasznosított csomagolóanyagra vonatkozó jelenlegi uniós szabványoknak. A fennmaradó műanyagrészek és az esetleg keletkező mikroműanyagok káros hatással lehetnek a komposzt minőségére.

3.3.Aprózódás és biodegradáció hulladéklerakókban

Az oxidatív úton lebomló műanyag aprózódásához oxigén szükséges. A hulladéklerakók legtöbb részében, különösen a belső területeken kevés az oxigén. Az aktuális bizonyítékok alapján a hulladéklerakók mélyebb rétegeiben (ahol az anyag nem jut elég levegőhöz, és csak anaerob bomlás lehetséges) csak kis mértékben, vagy egyáltalán nem kerül sor az oxidatív úton lebomló műanyag biodegradációjára. A hulladéklerakók külsőbb rétegeiben, ahol az anyag hozzáfér a levegőhöz, lehetséges az aerob bomlás.

Az alapvető különbség környezetvédelmi szempontból az, hogy az aerob bomlás szén-dioxidot, míg az anaerob bomlás metánt termel, amely a CO2-nél (100 éves időtávlatban) huszonötször károsabb üvegházhatású gáz.

Következésképp, ha biodegradációra kerülne sor a hulladéklerakók mélyebben fekvő rétegeiben, az oxidatív úton lebomló műanyag az üvegházhatású gázok szempontjából kissé károsabb, mint a hagyományos műanyag, mivel az nem bomlik le ilyen körülmények között.

3.4.Aprózódás és biodegradáció tengeri környezetben

Jelenleg nem áll rendelkezésre elegendő bizonyíték annak igazolására, hogy az oxidatív úton lebomló műanyagok, köztük a műanyag hordtasakok, észszerű határidőn belül lebomlanak a tengeri környezetben.

Csak kevés tesztet végeztek ezzel kapcsolatban, és jelenleg nem létezik olyan elismert szabvány, amely referenciaként szolgálhatna és lehetővé tehetné a tanúsítást.

Még ha feltételezzük is, hogy az oxidatív úton lebomló műanyag a biodegradációt lehetővé tévő szintre aprózódhat a tengeri környezetekben, a biodegradáció ebben a környezetben – az alacsonyabb oxigénkoncentráció és az ott élő baktériumok miatt – várhatóan sokkal lassabb lesz, mint szárazföldi nyílt környezetben. Ráadásul, mielőtt a műanyag hordtasakok aprózódnak, jelentős kár érheti a tengeri ökoszisztémák állatvilágát (pl. teknősök, tengeri madarak vagy bálnák).