Uvod
Posljednjih godina sve je veća zabrinutost zbog utjecaja plastične ambalaže na okoliš. Kako bi riješile ovaj problem, mnoge su se tvrtke okrenule bioplastici koja se može kompostirati kao održivijoj alternativi. Međutim, postoje brojne rasprave o učinku i biorazgradivosti materijala koji se mogu kompostirati u stvarnim uvjetima. Kako bi se rasvijetlila ova tema, projekt Mineral, koji je pokrenuo CoPack Chair, proveo je opsežnu studiju za testiranje i validaciju organske oporabe pakiranja hrane putem kompostiranja. Rezultati istraživanja potvrđuju biorazgradljivost bioplastike koja se može kompostirati u stvarnim uvjetima industrijskog kompostiranja.
Što je kompost?
Kompost je vrijedan proizvod koji nastaje razgradnjom organskog otpada u prisutnosti mikroorganizama, kisika i vlage. Može se proizvoditi u kućnim ili industrijskim razmjerima, s industrijskim platformama za kompostiranje koje obrađuju velike količine zelenog otpada i biootpada. Proces kompostiranja uključuje tri faze: aktivnu termofilnu fazu, fazu sazrijevanja i fazu pročišćavanja nakon prosijavanja komposta. Prozračivanje i održavanje odgovarajuće razine vlažnosti ključni su za proces razgradnje, budući da olakšavaju aktivnost mikroba i povećavaju temperaturu. Industrijsko kompostiranje ima za cilj postizanje i održavanje temperatura između 55 i 85°C nekoliko tjedana kako bi se osigurala odgovarajuća sanitarna obrada ulaznog otpada.
Organska oporaba otpada putem kompostiranja rezultira proizvodnjom stabilnog gnojivnog materijala bogatog humusnim spojevima, poznatog kao kompost. Tijekom procesa kompostiranja dolazi do značajnog gubitka mase zbog proizvodnje vodene pare i ugljičnog dioksida. Kompost igra ključnu ulogu u povećanju plodnosti tla i promicanju održive poljoprivrede.
Regulatorni okvir za kompostiranje pakiranja hrane
U sektoru pakiranja postoji nekoliko standarda i propisa koji reguliraju praksu kompostiranja. Standard specifikacije NF EN 13432 posebno se odnosi na ambalažu koja se može reciklirati kroz industrijsko kompostiranje. Kako bi se smatrali industrijski kompostabilnim, materijali za pakiranje moraju ispunjavati različite zahtjeve, uključujući kontrolu sastojaka, biorazgradivost, stopu raspadanja i fitotoksičnost. Za potpunu biorazgradnju, sadržaj organskog ugljika u materijalima trebao bi se pretvoriti u CO2 za 90% u roku od šest mjeseci, a oni bi se trebali raspasti na fragmente manje od 2 mm za više od 90% u roku od tri mjeseca.
Norma NF U44-051, u skladu s europskom regulativom (EU Reg 1009/2019), navodi uvjete da se kompost smatra proizvodom koji se može oporabiti kao poljoprivredni amandman. Ovi uvjeti obuhvaćaju agronomske, mikrobiološke kriterije, kriterije inertnosti i nečistoće. Usklađenost s ovim standardima osigurava kvalitetu i sigurnost komposta proizvedenog od materijala za pakiranje koji se mogu kompostirati.
Nadalje, europska direktiva od 30. svibnja 2018., implementirana u Francuskoj zakonom od 10. veljače 2020., nalaže da svi pojedinci moraju imati praktično rješenje za razvrstavanje svog biootpada na izvoru. Ovaj zahtjev ima za cilj olakšati organsku oporabu biorazgradivog otpada i vratiti kvalitetno tlo kroz agronomske prakse. Kompostiranje je jedno od rješenja za organsku oporabu biootpada, uz druge metode poput metanizacije ili anaerobne digestije.
Plastika koja se može kompostirati i izazovi izvedbe
Razvoj ambalaže za hranu koja se može kompostirati na temelju različitih polimera i formulacija potaknuo je pitanja o njihovoj učinkovitosti i obradi u stvarnim uvjetima. Iako je biorazgradnja ovih materijala potvrđena u standardiziranim uvjetima, nedostaju znanstveno potvrđeni eksperimentalni podaci o njihovom ponašanju u industrijskim ili kućnim procesima kompostiranja. Ovaj jaz u znanju izazvao je rasprave i zabrinutost među stručnjacima i ekološkim udrugama.
Profesionalci se boje da bi prisutnost materijala koji se mogu kompostirati u toku otpada mogla omesti produktivnost procesa obrade otpada. S druge strane, ekološke udruge ističu potencijalne rizike povezane s nepotpunom biorazgradnjom, poput stvaranja mikroplastike. U nedostatku znanstvenih podataka, zakonodavci su zauzeli pristup opreza i ograničili vrste kompostirajuće, metanizirajuće i biorazgradive ambalaže i otpada koji se mogu skupljati uz biootpad razvrstan na izvoru.
Prepoznajući potrebu za znanstvenim dokazima, projekt Mineral pokrenut je 2022. kako bi se istražila izvedba materijala za kompostiranje u stvarnim uvjetima industrijskog kompostiranja. Ovaj je projekt okupio europske i francuske proizvođače u sektoru smola iz bioloških izvora kako bi proveli eksperiment industrijskog kompostiranja koristeći različite komercijalne materijale za kompostiranje.
Mineral Project: Ispitivanje i validacija metoda organske oporabe
Projekt Mineral pokrenuo je CoPack Chair u suradnji s Centre Hérault Union (SCH) i Francuskom udrugom biološki kompostabilnih proizvoda (AFCB). Projekt je imao za cilj procijeniti sposobnost kompostiranja biorazgradivih materijala za kompostiranje certificiranih prema postojećim standardima, analizirati svojstva mikrofragmenata nastalih tijekom procesa kompostiranja te procijeniti njihov utjecaj na kvalitetu konačnog komposta.
Za provođenje eksperimenta, serija od 20 tona bio-otpada prikupljenog iz kućanstava pomiješana je s 323 kg materijala koji se može kompostirati, što predstavlja namjerno precijenjenu stopu ugradnje od 1,3%. Materijali za kompostiranje koje su osigurali članovi AFCB-a uključivali su fleksibilne i krute proizvode kao što su vrećice, folije, pladnjevi i kapsule za kavu.
Prisutnost materijala za kompostiranje imala je pozitivan učinak na prinos kompostiranja kućnog biootpada u usporedbi s kontrolnom šaržom bez dodanih materijala. Eksperiment je pokazao da prisutnost materijala za kompostiranje nije imala negativan utjecaj na agronomsku, mikrobiološku i toksikološku kvalitetu konačnog komposta. Komposti proizvedeni iz testne i kontrolne šarže ispunjavali su zahtjeve standarda NF U44-051 i bili su prikladni za upotrebu kao gnojidbeni materijali i supstrati za uzgoj u organskoj poljoprivredi.
Biorazgradnja i rezidualni mikrofragmenti
Kako bi se dodatno procijenila biorazgradnja materijala za kompostiranje, projekt Mineral proveo je sveobuhvatnu analizu zaostalih mikrofragmenata izoliranih iz uzoraka komposta uzetih u različitim fazama procesa kompostiranja. Stanje razgradnje fragmenata procijenjeno je na temelju faktora kao što su smanjenje molarne mase, kristaliničnost i stupanj oksidacije.
Kvantifikacija zaostalih fragmenata otkrila je da, nakon prosijavanja na 1 mm, 97 do 99% (po masi) inicijalno unesene plastike za kompostiranje više nije bilo prisutno u konačnom kompostu. Ovo pokazuje značajnu biorazgradljivost materijala za kompostiranje u stvarnim uvjetima kompostiranja. Nadalje, studije biorazgradnje tla koje su u tijeku imaju za cilj predvidjeti sudbinu preostalih plastičnih fragmenata koji se mogu kompostirati u poljoprivrednom tlu kada se koriste kao dodatak za posipanje.
Iako se konačni rezultati ovih studija još čekaju, preliminarni nalazi ukazuju na kontinuiranu biorazgradnju fragmenata u tlu, pri čemu se stopa biorazgradnje povećava tijekom vremena. To sugerira da se plastika koja se može kompostirati, čak iu obliku fragmenata, može dodatno razgraditi u poljoprivrednim okruženjima.
Zaključak
Studija koju je proveo Mineral project potvrđuje biorazgradljivost bioplastike koja se može kompostirati u stvarnim uvjetima industrijskog kompostiranja. Prisutnost materijala za kompostiranje u procesu kompostiranja pozitivno je utjecala na prinos kompostiranja kućnog biootpada bez ugrožavanja kvalitete konačnog komposta. Rezultati eksperimenta usklađeni su s postojećim standardima i propisima koji reguliraju materijale za pakiranje koji se mogu kompostirati i njihovu oporabu kao izmjene i dopune poljoprivrede.
Nalazi ove studije pružaju vrijedne uvide za industriju ambalaže, stručnjake za gospodarenje otpadom i kreatore politike. Bioplastika koja se može kompostirati nudi obećavajuće rješenje za smanjenje plastičnog otpada i promicanje kružnog gospodarstva. Međutim, potrebna su daljnja istraživanja i dugoročno praćenje kako bi se u potpunosti razumio utjecaj na okoliš i potencijalne koristi materijala koji se mogu kompostirati u različitim sustavima gospodarenja otpadom i poljoprivrednim praksama.
Prihvaćanjem ambalaže koja se može kompostirati i usvajanjem praksi održivog gospodarenja otpadom, možemo pridonijeti zelenijoj budućnosti i ublažiti izazove za okoliš koje predstavlja konvencionalna plastična ambalaža.
Dodatne informacije: Studiju koju je proveo projekt Mineral sponzorirala je Zaklada AgroParisTech, a vodila ju je Sandra Domenek, profesorica na AgroParisTechu. Koordinaciju projekta vodila je Emmanuelle Gastaldi, profesorica na Sveučilištu u Montpellieru.
Ključne riječi: bioplastika koja se može kompostirati, biorazgradivost, industrijsko kompostiranje, ambalažni otpad, organska oporaba, održivost, kružno gospodarstvo, gospodarenje otpadom, poljoprivredni amandmani.
