OXO-biyobozunma

OXO-biyobozunma, Avrupa Standardizasyon Komitesi (CEN) tarafından CEN/TR 15352006'da tanımlandığı şekliyle "aynı anda veya ardışık olarak oksitleyici ve hücre-aracılı doğa olaylarından kaynaklanan bir biyolojik bozunmadır". Bu bozunma bazen "OXO ile bozunabilir" olarak adlandırılır ancak bu son terim bozunmanın yalnızca birinci veya oksitleyici fazını tanımlar ve CEN tarafından tanımlandığı gibi OXO-biyobozunma işlemiyle bozunan malzeme için kullanılmamalıdır. Doğru terim "OXO biyolojik olarak parçalanabilir" dir.
2019 yılında, Avrupa Parlamentosu ve Konseyi'nin (5 Haziran 2019) 2019/904 sayılı AB direktifi (Madde 5) ile okso-bozunur plastiklerden yapılmış tek kullanımlık plastiklerin piyasaya sürülmesini yasaklanmıştır.
Arkaplanı
İki farklı biyolojik olarak parçalanabilen plastik türü vardır:
"Biyoplastik " veya " gübrelenebilir plastikler " olarak da bilinen bitkisel bazlı plastikler, endüstriyel kompostlama veya biyogaz tesislerinde bulunan koşullar altında biyolojik olarak bozunma yetenekleri açısından ASTM D6400 veya EN13432'ye göre test edilir.
Polietilen (PE), polipropilen (PP) veya polistiren (PS) gibi polimerlerden yapılan okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastikler, prodegradant bir katalizör içerir - genellikle bir manganez veya demir tuzudur ve ASTM D6954 veya BS8472 veya AFNOR Accord T51-808, açık ortamda bozunma ve ardından biyolojik olarak bozunma yeteneklerine göre test edilir. Prodegradant, abiyotik Kataliz bozunma sürecini katalize eder, böylece Okso-biyolojik olarak bozunabilir plastik, oksijen varlığında sıradan plastikten çok daha hızlı bozunur.
Plastik malzeme daha sonra ketonlar, alkoller, karboksilik asitler ve düşük molekül ağırlıklı hidrokarbon mumları gibi küçük zincirli organik kimyasallara dönüştürülür. Kalan kimyasallar artık plastik değildir ve karasal ve deniz ortamlarında her yerde bulunan bakteriler tarafından biyolojik olarak parçalanabilir.
Açık çevrede herhangi bir zamanda veya yerde tam biyolojik bozunma zaman çizelgesi, normal ortamlarda biyolojik olarak ayrışması çok yavaştır ve büyük ölçekli zarara neden olan "geleneksel" plastik'lerden de çok daha kısadır.
"Okso-bozunur" plastikler parçalanır ancak çok uzun bir süre dışında biyolojik olarak bozunmaz; "Okso-biyolojik olarak bozunabilir" plastikler bozunur ve sonra da biyolojik olarak bozunurlar.
Avrupa Standardizasyon Komitesi (CEN, for Comité Européen de Normalisation) TR 15 351'de aşağıdaki tanımları oluşturmuştur:
Okso-bozunma, "makromoleküllerin oksidatif bölünmesinden" kaynaklanan bozunmadır;
Okso-biyobozunma, "aynı anda veya ardışık olarak oksidatif ve hücre aracılı doğa olaylarından kaynaklanan bozulmadır.
Tanım 2 ile ilgili olarak, makromoleküllerinin hızlı oksidatif bölünmesini sağlayan bir katalizör içeren okso-biyolojik olarak parçalanabilen bir poliolefin plastik dosya (örneğin polietilen, polipropilen ve bunların tüm bileşenleri), çevrede hücre aracılı olgular (bakteri ve mantarlar) tarafından biyolojik olarak parçalanabilir hale gelir ve süreç geleneksel sıradan plastikten çok daha hızlıdır.
Bozulma süreci
Parçalanma başlangıçta plastikte, ürün için faydalı bir hizmet ömrü veren polimer stabilizatörlerinin varlığıyla önlenir.
Stabilizatörler tükendikten sonra OXO-biyobozunma başlar.
Kimyasal mekanizma otoksidasyon mekanizmasıdır ancak bozulma sürecini yönlendiren hidroperoksitlerin homolizini serbest radikallere dönüştüren metal-katalizörlerin mevcudiyeti ile süreç büyük ölçüde hızlandırılır. Oksijene erişim çok gereklidir ve OXO-bozunur plastikler çöplüğün derinine gömülürse bozunmazlar.
Geleneksel polietilen (PE) ve polipropilen (PP) plastikler genellikle oldukça hızlı parçalanır ancak daha sonra biyolojik parçalanabilir hale gelmeleri on yıllar alır.
OXO ile bozunabilen plastik çevreye atılırsa malzemeye (reçine, kalınlık, antioksidanlar, vb.), sıcaklığa ve ortamdaki diğer faktörlere bağlı olarak 2-18 ay içinde oksijenli düşük molekül ağırlıklı zincirlere (genellikle MW 5-10,000 amu) bozunur.
ISO 17556'ya göre test edildiğinde 24 ayda toprak ortamında %91'e kadar biyolojik bozunma izlendi.
OXO-bozunma İspanya'daki Eurofins laboratuvarında incelendi ve 25 Temmuz 2017'de 121 günde %88.9 biyolojik bozunma kaydedildi.
Okso-bozunur plastiklerin biyolojik olarak bozunmasıyla ilgili açıklamalara AB tarafından itiraz edildi. 2017 raporunda, parçalanmış parçaların biyolojik olarak parçalanmasının sadece kısmen desteklendiği belirtildi
Standartların uygulanabilirliği
Okso-biyoçözünür plastik oksijen varlığında bozunur. Isı ve UV ışını süreci hızlandırır ancak ne onlar ne de nem gerekli değildir. Bu tür plastikler, ASTM D6400 veya EN13432'ye göre açık endüstriyel kompostlama tesislerinde kompostlaştırılacak şekilde tasarlanmamıştır; ancak kap içi bir işlemde tatmin edici bir şekilde kompostlanabilirler.
Endüstriyel kompostlaştırma standartları olan ASTM D6400 ve EN13432, okso-biyolojik olarak parçalanabilen malzemenin endüstriyel kompostlama yoluyla 180 gün içinde Karbondioksit (CO2) gazına dönüşmesini gerektirir, bu da açık ortamdaki bozunmadan daha hızlıdır.
Bir yaprak genellikle biyolojik olarak parçalanabilir kabul edilir ancak 180 günlük sınır nedeniyle ASTM kompostlama standartlarını geçemez. Gerçekten de ASTM D6400, EN13432, Avustralya 4736 ve ISO 17088 ile uyumlu malzemeler, uygun şekilde "gübreye dönüştürebilir" olarak tanımlanamaz.
Bunun nedeni standartların 180 gün içinde CO2 gazına hemen hemen dönüştürmeyi gerektirmesidir. Bu nedenle atık plastikler gübre (ingilizce:compost) haline gelmez - sadece CO2 gazına dönüşürler. Bu İklim değişikliği'ne katkıda bulunur ama toprak için hiçbir şey yapmaz.
OXO ile biyolojik olarak parçalanabilen plastik, bozunabilirliği, biyolojik bozunabilirliği ve toksik olmamayı test etmek için yöntemleri belirleyen ve uygun tasarlanmış ve üretilmiş bir OXO ürününün uyması gereken Amerikan Standardı (ASTM D6954) ve İngiliz Standardı (BS8472) ile uyumludur. Bu standartlar başarılı/başarısız kriterlerini içerir.
Belirli bir imha yolu (örneğin gübreleme) öngörülmediği sürece standart spesifikasyonuna atıfta bulunmaya gerek yoktur. ASTM D6400, EN13432 ve Avustralya 4736, yalnızca endüstriyel gübre kompostlaştırmada bulunan özel koşullar için uygun standart özelliklerdir.
AB raporuna göre, okso-bozunur plastikler bir çöplükte biyolojik olarak bozunmazlar ve kompostlanabilir olarak kabul edilmemelidirler.
Çevre sorunları
Plastik taşıma torbaları da dahil olmak üzere okso parçalanabilen plastik, açık ortamda geleneksel plastiğe göre daha hızlı bozunabilir. Ancak Avrupa Komisyonu'nun bir raporuna göre okso-bozunur plastiğin daha sonra açık ortamlarda yani çöplük'lerde veya deniz ortamında makul bir sürede tamamen biyolojik olarak bozunacağına dair bir kanıt yoktur. According to the 2018 report:
2018 raporuna göre:
Yeterince hızlı biyolojik bozunma, özellikle çöplükler ve deniz ortamı için gösterilmemiştir. Çok çeşitli bilim adamları, uluslararası ve devlet kurumları, test laboratuvarları, plastik üreticilerinin ticaret birlikleri, geri dönüşümcüler ve diğer uzmanlar bu nedenle okso-bozunur plastiklerin çevre için bir çözüm olmadığı ve okso-bozunur plastiğin uzun süreli kullanım, geri dönüşüm veya kompostlama için bir çözüm olmadığı sonucuna varmışlardır. Parçalanmış plastiklerin tamamen biyolojik olarak bozunmayacağına dair önemli bir risk ve bunu takiben çevrede özellikle deniz ortamında mikroplastikler 'in hızlandırılmış ve birikmiş miktarı için risk vardır. Mikroplastik sorunu, yalnızca çöp temizliği açısından değil aynı zamanda Plastik kirliliği'nin önlenmesi açısından da acil eylem gerektiren küresel bir sorun olarak uzun süredir kabul edilmektedir.
Okso ile bozunabilir plastiklerin güvenlik açısından test edilmesindeki en büyük sorunlardan biri, mevcut standartların ve test yöntemlerinin, doğal ekosistemler içinde plastik taşıma torbalarının biyolojik olarak bozunabilirliğini gerçekçi bir şekilde tahmin edememesidir. Ayrıca, sucul ortamlar için mevcut biyolojik olarak bozunabilirlik standartları ve test yöntemleri, toksisite testini içermez veya taşıma çantalarının, plastik katkı maddelerinin, polimer bozunma ürünlerinin veya küçük (mikroskobik) plastik parçacıkların parçalanma yoluyla potansiyel olarak olumsuz ekolojik etkilerini hesaba katmaz.
2019 AB raporu, okso-çözünür plastikleri şu şekilde tanımlar:
Okso-çözünür plastik', oksitlenmeyle plastik malzemenin mikro parçalara bölünmesine veya kimyasal ayrışmaya yol açan katkı maddeleri içeren plastik malzemeler anlamına gelir.
Tartışma
6 Kasım 2017'de Ellen MacArthur Vakfı M&S, PepsiCo ve Unilever dahil 150 kuruluş tarafından desteklenen ve okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin yasaklanması çağrısını destekleyen bir bildiri yayınladı. Rapor, British Plastics Federation Geri Dönüşüm Grubu ve Körfez Petrokimya ve Kimyasallar Derneği dahil olmak üzere endüstri derneklerinden Dünya Yaban Hayatı Fonu (WWF) gibi STK'lardan, Plymouth Deniz Laboratuvarı'nda bulunanlar da dahil olmak üzere bilim adamlarından ve on üyeli MEP'ler'in dokuz AB ülkesinden destek aldı.
Ancak Okso-Biyobozunur Plastik Derneği (OPA) (ingilizce:Oxo-Biodegradable Plastics Association) raporun yanlış olduğunu iddia etti. 150 kuruluşun birçoğunun rakip bir biyo-plastik teknolojisini agresif bir şekilde desteklediğini, logoları belgede görünen diğerlerinin çoğunun kendilerinin de açık çevreye çöp olarak giren plastik öğelerin üreticileri olduğunu savundu. Makalenin sonuçları, bozunma sürecinin sadece bir parçalanma olmadığını, yüksek molekül ağırlıklı polimerden biyolojik olarak özümsenebilecek malzemeye geçiş olduğunu söyleyen Profesör Ignacy Jacubowicz tarafından reddedildi.
Okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastiğin lehine ve aleyhine olan kanıtlar, uzman kanıtlarının değerlendirilmesini içerir ve yüksek mahkemenin teknoloji ve inşaat dalında davaları karara bağlama konusunda 25 yılı aşkın deneyimli İngiltere Yüksek Mahkemesi yargıç yardımcısı Peter Susman QC tarafından Kasım 2018'de de gözden geçirildi. Okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastik lehine olan bilimsel durumu "açık ve ikna edici" olarak ilan etti. Susman, plastiklerin abiyotik ve biyotik bozunma süreçlerini inceledi ve ardından özellikle havadaki bozunmaya ve deniz suyundaki bozunmaya baktı. 15 sayfalık yazılı görüşünde şu sonuca vardı:
<blockquote>
Okso-biyobozunurluğun etkili olup olmadığına dair 'her iki şekilde de kesin bir kanıt olmadığı' sonucuna varmak artık savunulamaz. Son araştırmaların, okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastiğin, bu teknolojinin kullanılmadığı duruma göre çok daha hızlı bozulmayı kolaylaştırmada gerçekten etkili olduğuna dair açık ve ikna edici kanıtlar sağladığını düşünüyorum... bu kadar önemli ölçüde daha hızlı nihai bozulmanın 'makul bir süre içinde' daha sonra gerçekleştiğini hayal edemiyorum, ancak ifade tanımlanabilir... [Biyobozunur plastiklerin çöplüğü teşvik edebileceği fikrini] "hayali ve mantıksız" olarak görüyorum.
<blockquote>
Peter Susman'ın raporu başkaları tarafından eleştirildi.
Döngüsel bir ekonomideki plastikler için Avrupa stratejisi
16 Ocak 2018'de Avrupa Komisyonu, okso-bozunur plastik kullanımına ilişkin raporunu yayınladı.
Belge, aynı gün yayınlanan döngüsel ekonomi'de<> plastikler için Avrupa stratejisinin bir parçasını oluşturuyor.
Belge, aynı gün yayınlanan Döngüsel ekonomi 'deki plastikler için Avrupa stratejisinin bir kısmını oluşturur.
Komisyon, okso-bozunur maddelerle ilgili üç temel konuya odaklandı: okso-bozunur plastiklerin çeşitli ortamlarda biyolojik olarak bozunabilirliği; çöplerle ilgili çevresel etkiler; ve geri dönüşüm.
Komisyon, açık ortamda okso-bozunur maddelerin biyolojik bozunmayı mümkün kılmak için yeterince az moleküler ağırlığa parçalandığına dair kesin bir kanıt bulunmadığını tespit etti. Okso-bozunur plastiklerin deniz ortamlarında parçalanması için gereken süre veya parçalanma derecesi hakkında kesin bir kanıt yoktu. Parçalanmış plastiklerin tamamen biyolojik olarak bozunmayacağına dair önemli bir risk olduğunu ve bunun özellikle deniz ortamında mikroplastikler in hızlandırılmış ve biriken miktarda risk oluşturduğunu söyledi. Hızlı parçalanmanın deniz hayvanları tarafından mikroplastik yutma riskini arttırdığı bulundu.
Rapor, çöp atmayla ilgili olarak, okso-çözünür plastik endüstrisinin flora ve fauna üzerinde minimum toksik etkiye sahip ürünler yaratabileceği gibi görünse de hiçbir olumsuz etkinin olmadığı kesin olarak kanıtlanmadı. Okso-bozunur maddelerin çevredeki plastik atıklar için bir çözüm olarak pazarlanması, maddelerin uygunsuz bir şekilde ve deniz ortamlarında atılmasını daha olası hale getirebilir; Parçalanma süreci, okso-bozunur plastiği temizleme çalışmaları sırasında geri kazanılma olasılığını azalttı.
Rapor, Avrupa Komisyonu'nun okso-bozunur ve okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastikler arasındaki farkı anlayamadığını söyleyen Okso-Biyobozunur Plastik Derneği (OPA) (Oxo-Biodegradable Plastics Association) tarafından eleştirildi. OPA, Komisyonu, plastiğin biyoasimile olabilecek moleküler bir düzeye kadar bozulduğunu gösterdiğini iddia ettiği okso-plastiklerin parçalanmasıyla ilgili kanıtları dinlememekle suçladı. Biyobozunma için zaman çizelgeleriyle ilgili olarak, OPA, çevresel koşulların değişkenliği nedeniyle belirli örneklerin belirli koşullarda bozulmasının ne kadar sürdüğünü incelemenin yararlı olmadığını söyledi. Kilit noktanın, aynı koşullar altında okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastiklerin geleneksel plastiklerden daha hızlı parçalanması olduğunu söyledi. Geri dönüşümle ilgili olarak, üyelerinin on yıldan fazla bir süredir okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastikleri herhangi bir olumsuz rapor olmaksızın başarıyla geri dönüştürdüklerini söyledi. Komisyonun çöp atma konusundaki görüşünü reddetti ve okso-bozunur plastikler diğer plastik ürünlerden ayırt edilemez olduğundan, herhangi bir ek çöp seviyesine neden olma ihtimallerinin düşük olduğunu söyledi. Komisyon'un, Ellen MacArthur Vakfı'nın raporları da dahil olmak üzere, bulgularına daha önce itiraz ettiği dış raporları kullanmasını eleştirdi.
Ekim 2018 tarihli daha yeni bir rapor, önceki raporla uyumludur. Okso-çözünür plastikler de dahil olmak üzere mikro plastiklerin kısıtlanması gerektiğini belirtir.
Avrupa Parlamentosu ve Konseyinin 2019/904 sayılı AB direktifi (5 Haziran 2019), okso-çözünür plastikten yapılmış ürünlerin piyasaya sürülmesini yasaklamaktadır (Madde 5)
Okso-biyolojik olarak parçalanabilen Plastik Derneği'nin AB'ye Tepkisi
AB Komisyonu, "Belirli plastik ürünlerin çevre üzerindeki etkisinin azaltılması" konulu bir Yönerge Teklifinde (2018/0172(COD)) üretilen plastik ürünlerin miktarını azaltmak için çeşitli önlemler ve geri dönüşüm için toplamayı teşvik edici önlemler önerdi. Çoğu insan bu önlemleri destekleyecektir ancak plastik atıklar ortadan kaldırılana kadar plastik kabul edilemez miktarlarda açık çevreye yine de kaçacaktır. Bunun yakın zamanda gerçekleşmesi olası değildir.
Oxo-Biyobozunur Plastikler Derneği'ne göre okso-biyobozunur teknoloji, plastik atıkların çevrede birikmesini önlemenin tek yoludur ve eğer okso-biyolojik parçalama teknolojisi AB'de ciddi şekilde kısıtlanırsa, istenmeyen sonuçlar ortaya çıkar. Avrupa şirketlerinin okso-biyolojik olarak parçalanabilen plastiğin zorunlu olduğu ülkeler için üretim yapması etkin bir şekilde engellenirse piyasalarda bozulma olur. Alternatif olarak, bazı ülkeler Avrupa'nın liderliğini feci sonuçlarla takip edebilir ve birikmiş plastik atıklarının çoğu sonunda Avrupa kıyılarına ulaşır.
Direktif taslağının gerekçesi (3) "Deniz çöpü sınır aşan bir yapıya sahiptir ve küresel bir sorun olarak kabul edilmektedir" der. Reis'in Avrupa Parlamentosu'na sunduğu raporda (11 Ekim 2018) "Avrupa'da her yıl 150,000 ton plastik denize atılıyor. Her yıl 8 milyon tonun denizde son bulmasıyla durum küresel düzeyde daha da endişe vericidir." Direktif taslağının gerekçesi (5) "Avrupa Birliğinde plaj çöpü olarak ölçülen deniz çöpünün %80 ila 85'i plastiktir ve tek-kullanımlık plastik maddeler bunun %50'yi temsil eder." Bu nedenle plastiğin kalitesinin acilen yükseltilmesi gerekiyor, böylece açık çevreye, özellikle okyanuslara kaçarsa, sıradan plastikten çok daha kısa sürede biyolojik olarak parçalanabilir malzemelere dönüşür.
Okyanuslardan geri kazanılan mikroplastikler, bozunan ve parçalanan ancak çok uzun bir süre dışında biyolojik olarak bozunmayan "okso-çözünür" plastiklerdir. Bunlar, şüphesiz kalıcı mikroplastikler oluşturan geleneksel plastiklerdir ve bu nedenle bu ürünleri yapmak için okso-biyolojik olarak parçalanabilen teknolojinin zorunlu olduğu Suudi Arabistan'da ve diğer 11 ülkede geniş bir ürün yelpazesinde yasaklanmıştır. Ürünler, ASTM D6954'e dayanan katı standartlara uymak zorundadır.