Войнов Н.А., Волова Т.Г., Зобова Н.В. Современные проблемы и методы биотехнологии

Подождите немного. Документ загружается.

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.2. Разрушаемые полимеры – способ избавления от синтетических полимерных отходов

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 241

Американская компания Easten Chemical недавно приступила к произ-

водству сложного полиэфира Eastar Bio COPE. Его также предполагается ис-

пользовать для производства пищевой упаковки, мешков и пакетов для садо-

водческого и сельскохозяйственного назначения. Материал имеет полукри-

сталлическую основу, хорошие свойства прозрачности, а его барьерные ха-

рактеристики по кислороду выше, чем у полиэтиленовой пленки. При разло-

жении 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 па-

раметры 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 разло-

жение упаковки может варьироваться в сроках от трех месяцев до пяти лет.

Третье направление получения разрушаемых биопластиков ориентиро-

вано 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 изде-

лий, 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 че-

рез 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 тех-

нологии 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 разру-

шаться по истечении срока эксплуатации.

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.2. Разрушаемые полимеры – способ избавления от синтетических полимерных отходов

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 242

В настоящее время известно около 100 полимеров алифатических гид-

роксикарбоновых кислот или их сополимеров различного строения. Наибо-

лее исследуемыми являются низшие представители этой группы:

[-O-C-(CH

)

-C-]

Степень полимеризации этих полимеров (n) в большинстве случаев ко-

леблется 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 биотех-

нологически, а также синтетическим путем.

В последнем случае полимеры получают ионной или гидролитической

полимеризацией их 6-членных циклических диэфиров (например, гликолида

и лактида) или лактонов, например, ε-капролактона (6-гексанолида).

К полимерам гидроксикарбоновых кислот примыкает полидиоксанон,

получаемый синтетически полимеризацией п-диоксанона и образующий по-

лимер 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 по-

лучение 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 соответствую-

щей пластификации полилактид становится эластичным и имитирует поли-

этилен, 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 полилакти-

да, широкое внедрение его как полимера бытового и технического назначе-

ния до последнего времени сдерживается небольшими объемами выпуска,

низкой производительностью технологических линий и, как следствие, высо-

кой стоимостью продукции. В связи с этим в настоящее время вопросам

удешевления получаемой биоразлагаемой продукции уделяется значительное

внимание. Активную работу по совершенствованиюи технологии производ-

ства 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-

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.2. Разрушаемые полимеры – способ избавления от синтетических полимерных отходов

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 243

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 фир-

мой Mitsui Toatsu освоена опытно-промышленная установка получения поли-

лактида в одну стадию. Образующийся продукт представляет собой термостой-

кий полимер со свойствами, лучшими, чем пластик, полученный по двухста-

дийному 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 моле-

кулярной массой 5000–10 000 и разрабатываются области применения такого

полимера.

Наряду с полилактидами и полигликолидами из полиэфиров, способ-

ных к биоразложению, особе место занимают в настоящее время полимеры

гидроксипроизводных жирных кислот микробиологического происхождения,

так называемые полигидроксиалканоаты (ПГА). Интерес к полигидроксиал-

каноатам 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 по-

лимеры в разряд наиболее перспективных из материалов XXI в.

Как показывает анализ литературы, биоразлагаемые полимеры, осо-

бенно 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 ми-

ровые базы данных).

Европейские страны с самым большим потреблением – это Германия,

Англия, Франция, Италия и Нидерланды. Бельгия, Норвегия, Австрия, Испа-

ния, Швейцария ориентированы сегодня также на создание индустрии био-

пластиков, и эта тенденция расширяется.

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 244

По некоторым прогнозам, объем мирового производства полимеров

вырастет со 180 до 258 млн т за период 2005–2010 гг. Таким образом, прак-

тически пропорционально увеличатся объемы полимерных отходов, только

часть которых поступает на вторичную переработку, а в основном они скап-

ливаются на полигонах захоронения или несанкционированных свалках (по

обочинам дорог, в оврагах и на берегах рек). Согласно прогнозу, доля биопо-

лимеров за тот же период вырастет с полутора процентов до 4,8 %, в абсо-

лютных 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 по-

стоянно растущих цен на нефть.

Анализ литературы свидетельствует также о бурном росте интереса к

исследованиям и патентованию технологий синтеза биопластиков; число па-

тентов в сфере получения и технологии переработки биополимеров неуклон-

но растет. Если в 80-х гг. прошлого столетия в год регистрировалось не-

сколько десятков патентов, в 90-х – цифра возросла до сотен патентов в год;

в 2000–2001 гг. – порядка тысячи.

Рис. 5.4. Мировой рынок разрушаемых биопластиков

(конец XX в.)

Огромный интерес к разрушаемым биопластикам наблюдается в Япо-

нии. В 2000 г. объемы их выпуска составляли лишь 2000 т, то в 2006 г. – воз-

росли до 50 тыс. т, а к 2010 г. эту цифру планируется довести до 200 тыс. т.

Другие

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 245

Сегодня в Токио функционирует более 200 компаний, специализирующихся

на производстве разрушаемых биопластиков.

В странах 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 заплани-

ровало выделение средств в размере нескольких миллиардов евро для введе-

ния в широкое использование ряда упаковочных материалов, способных к

биологическому разложению. В Дании и Ирландии введен специальный на-

лог для розничных сетей, использующих полиэтиленовые пакеты. А в Герма-

нии, наоборот, предприятия, поставляющие на рынок товары в биоразлагае-

мой 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 поли-

тика в области утилизации полимерных отходов. До сих пор не принят закон

«Об упаковке и упаковочных отходах». Не существует инфраструктуры раз-

дельного сбора мусора и промышленного изготовления компостов.

В опубликованном докладе Института перспективных миссий о разла-

гаемых полимерах на биологической основе подчеркнуто, что к 2010 г. на

долю этих материалов будет приходиться 1–2 % европейского рынка полиме-

ров, а к 2020 г. – не более 5 % (рис. 5.5

). Исследования, проведенные Freedonia

Group Inc., показали, что спрос на биоразлагаемую упаковку в США возрас-

тет и к 2010 г., достигнув 610 млн дол. В секторе биопластиков отмечается

непрерывный рост: по оценкам IBAW (международная ассоциация произво-

дителей и потребителей биопластиков), европейское потребление биопласти-

ков удвоилось с 2001 года и в 2003 составило 40 тыс. т, особенно динамич-

ным было развитие рынка в Великобритании, Италии и Нидерландах.

Рис. 5.5. Перспективы роста производства разрушаемых биопластиков

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 246

Лидирующую позицию может занять упаковка на основе поликапро-

лактона и полигидроксиалканоатов (ПГА). Спрос на упаковку из материалов

на основе крахмала составит 18 % в год. Из-за их положительных характери-

стик и преимуществ (разрушаемости в окружающей среде) биопластики ста-

новятся альтернативой синтетическим пластмассам. Поскольку большой

объем стандартной пластмассы может быть вытеснен биопластиком, харак-

теристики и прогнозы рынка для стандартного пластика важны для рынка

биопластика.

Самый высокий спрос ожидается на упаковку из полимеров монокар-

боновых кислот для изготовления пленочной продукции, бутылей, а также

жестких упаковок для овощей, фруктов, кисломолочных продуктов и хлебо-

булочных изделий. Потенциал биопластика в основном зависит от его стои-

мости. 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

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 крах-

мала влагочувствительны, полилактиды не термопластичны и изделия из них

проницаемы для паров воды и кислорода. Но это не может остановить про-

гресс в бурно развивающейся индустрии биопластиков. Биополимеры и ком-

позиты на их основе становятся не специальным уникальным продуктом, а

экономически значимым товаром, который становится все более привлека-

тельными и доступным. Этому способствуют агропромышленная интегра-

Мешки для

органичес-

ких отхо-

дов

Биодегра-

дируемая

всходо-

защитная

пленка

Компо-

ненты

для

шин

Пленки,

100 %

биодегра-

дируемые

Упако-

вочная

пленка

Упаковка

овощей

Предметы

быта

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 247

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.

–

В середине прошлого века человечество пережило революцию синте-

тических материалов, после которой синтетические пластики стали домини-

ровать на рынке материалов, так как они наиболее активно используемые се-

годня материалы. Например, только полиэтиленовых пакетов используется

ежегодно более десятка миллиардов. Полимерные изделия повсеместно ис-

пользуются также в быту и технических отраслях. В середине 90-х гг. про-

шлого столетия стали появляться сообщения о создании так называемых

биопластиков, – материалов, получаемых из природных соединений, напри-

мер, крахмала. Такой пластик разлагается в природной среде микроорганиз-

мами. Широкомасштабное внедрение биопластиков пока не началось; глав-

ным фактором, сдерживающим наращивание масштабов производства и

применения биопластиков, остается их большая, чем синтетических материа-

лов, стоимость. Однако в начале XXI в. удалось снизить затраты на произ-

водство биопластика, и термин biodegradable polymer становится неотъемле-

мой частью процесса производства упаковки.

Одна из активно использующих полимерные материалы отраслей отно-

сится к сфере производства упаковки. Пластиковая упаковка активно приме-

няется во всех сферах нашей жизни, в нее пакуются как бытовые, так и пище-

вые продукты. Именно поэтому огромная часть неразлагаемых отходов прихо-

дится на долю упаковочной индустрии. У рынка полимерной тары и упаковки

есть перспективы развития, обусловленные как наращиванием объемов произ-

водства полимеров, так и улучшением качества продукции. Среднегодовые

темпы роста внутреннего (в РФ) спроса на тароупаковочные материалы в пер-

спективе 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 емко-

сти больших объемов (до 1 000 л и выше). В настоящее время в мире ежегод-

ный прирост производства КПТ составляет около 5–7 % в таких крупных

странах-производителях (США, Германия). Российский рынок крупногабарит-

ной 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 бумаж-

ная подвергается разложению в естественных условиях, то упаковка из син-

тетических полимеров, составляющая 40 % бытового мусора, практически

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 248

«вечна» – она не подвергается разложению и вопрос о том, как быть и что

делать с пластмассовым мусором становится глобальной экологической про-

блемой. 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.

Работы по биополимерам в настоящее время становятся все более акту-

альными. Биополимеры подразделяются на две категории: это полимеры,

продуцируемые биологическими системами (например, микроорганизмами) и

полимеры, синтезируемые химически, но на основе исходного сырья биоло-

гического 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 рассчитан-

ный на сотни лет?) К тому же, как показывают результаты многочисленных

исследований, именно полимерная упаковка – бутылки, контейнеры, коррек-

сы, коробки, блистеры и пакеты – составляет основную долю твердых быто-

вых отходов. Среди наиболее перспективных сфер применения разрушаемых

биопластиков: легкая и пищевая промышленность, сельское и коммунальное

хозяйство (пакеты, пленки, бутыли, поддоны, пластыри, сетки, мешки, одно-

разовая посуда, одежда, технический текстиль и ткань, флаконы для парфю-

мерно-косметических товаров, детские игрушки, цветочные горшки, подпор-

ки 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. Глав-

ной 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, поли-

амиды, сегментированные полиэфируретаны, полимеры молочной и гликоле-

вой кислот (полилактиды и полигликолактиды, силикон, полиэтилентерефта-

лат и с недавних пор ПГА). Биодеградирующие полимеры привлекают про-

изводителей 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-

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 249

висимости оттого, какой процесс разложения имел место – анаэробный или

аэробный).

Следует отметить, что наблюдаемый в последние годы интерес к био-

деградирующим полимерам связан не только с ухудшением экологической

обстановки: серьезные опасения специалистов вызывает неуклонное умень-

шение мировых запасов нефти и газа. Поэтому возобновляемое растительное

сырье могло бы стать решением проблемы. Не случайно, что в Европе про-

исходит бум в области развития биотоплива и биополимеров. «За последние

несколько лет исследователи и производители биоразлагаемых полимеров

значительно продвинулись вперед, – заявил Стив Мойо (Steve Mojo), испол-

нительный директор Нью-йоркского Института биодеградирующей продук-

ции. – Разработаны эффективные технологии производства, благодаря чему

пять лет назад биоразлагаемые полимеры уже появились на рынке».

Сегодня по многим физическим и техническим характеристикам био-

пластики не уступают традиционным пластмассам и вместе с тем безопасны

для окружающей среды. Но так как эта индустрия находится на этапе станов-

ления, то все еще существует множество заблуждений. Так, некоторые оши-

бочно полагают, что все полимеры, полученные из растительного материала,

являются биодеградирующими, – это не так: способность к разложению в ес-

тественных условиях зависит не только от «натуральности» сырья, а от цело-

го 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 ма-

териала компания разработала композиционный Ecovio, при производстве

которого наряду с «синтетикой» используется возобновляемое сырье (поли-

лактид).

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 компо-

нентов; 8 % произведены из синтетического сырья, способного к биодеграда-

ции. Основным потребителем биоупаковки является пищевая индустрия.

В Европе с 2000 г. действует стандарт EN 13432, регламентирующий требо-

вания к биодеградирующим полимерам, принятый ЕС.

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-

ГЛАВА 5 БИОТЕХНОЛОГИЯ НОВЫХ МАТЕРИАЛОВ: БИОСИНТЕЗ, СВОЙСТВА, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

5.3. Разрушаемые биопластики: реалии и перспективы

 Современные проблемы и методы биотехнологии. Учеб. пособие 250

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 на-

питков 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 че-

ловека. Согласно подсчетам, каждый год во всем мире для упаковки пище-

вых 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, на-

носят 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 синтетиче-

ской 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 упа-

ковки, 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 упа-

ковочных материалов на биооснове исключение из ключевых разделов По-

ложения – вплоть до 2012 г., а это значит, что они изымаются из ряда переч-

ней по возврату и утилизации отходов. По словам Харальда Каэба, председа-

теля Ассоциации биоразлагаемых пластиков IBAW и автора изменений в По-

ложении, это решение устраняет решающую помеху к использованию био-

упаковки в Германии. «Определенно, это послужит толчком для использова-

ния биополимеров», – заявил он.

Аналогичные схемы уже действуют в Великобритании и Италии. В ря-

де стран Западной Европы налоговые льготы для производителей, исполь-

зующих биоразлагаемые материалы при производстве упаковки, являются