Plastiku je najteže zamijeniti u industrijama pakiranja hrane i medicinske opreme. Problem je u paradoksu po pitanju kako osmisliti pakiranja koja su istovremeno dugoročno biorazgradiva, a kratkoročno nerazgradiva.

Za zamjenu plastike u pakiranju hrane i medicinskoj opremi, istraživači su do sada razvili nekoliko inovativnih biorazgradivih, bioloških pa čak i jestivih rješenja. Neka od njih su bioplastika na bazi škroba i celuloze, PLA – od kukuruznog škroba, zatim omoti od algi i gljiva. Svako od ovih rješenja sa sobom povlači neki dodatni problem koji s plastikom u praksi ne postoji.

Na primjer, tu su omoti od pčelinjeg voska i pamuka koje možete čak napraviti sami kod kuće tako da izravnate, pa potom premažete kuhinjsku krpu debelim slojem voska s obje strane. Takav omot može se koristiti za pokrivanje ostataka hrane umjesto aluminijske ili plastične folije, no morate paziti da je hrana hladna da se vosak ne otopi.

Zamjena za plastiku

Među najpopularnijim materijalima trenutno je bioplastika na bazi škroba i celuloze. Bioplastike izrađene od ovih prirodnih spojeva često se koriste u jednokratnom pakiranju hrane. Neki proizvođači kombiniraju celulozu s drugim prirodnim sastojcima poput algi ili gljiva za dodatnu snagu i fleksibilnost.

Bioplastike na bazi škroba i celuloze nisu otporne na vlagu kao plastika, ni vodootporni sami po sebi već ih je potrebno premazati slojem nekog drugog materijala. Znanstveni napori unapređivanja ovog materijala trenutno su fokusirani na pronalaženje formula koje bi mogle povećati otpornost bioplastike na vlagu i toplinu bez dodatnih kemijskih premaza.

To se postiže npr. korištenjem prirodnih vlakana u proizvodnom procesu. U usporedbi s konvencionalnom plastikom, ovakve bioplastike mogu biti manje izdržljive, što je posebno problematično za težu ambalažu.

Istovremeno se razvijaju sinteze novih i različitih materijala koji spadaju u kategoriju “biomaterijala”. To su kombinacije mikroskopskih vlakana biljaka s polimerima algi ili čak genetski modificirane bakterije za stvaranje biorazgradivih plastičnih materijala. Cilj ovih nastojanja je stvaranje novih proizvodnih opcija bioplastike s boljim performansama.

Alge i micelij

Posebno su možda zanimljivi doprinosi algi i micelija u biopakiranjima. Kao obnovljiv resurs, alge su idealan materijal za izradu tankih filmova i pakiranja za hranu. Ova su pakiranja ujedno i jestiva te su već testirani u pakiranjima grickalica pa čak i tekućina. Alge su brzo razgradive i ekološki prihvatljive.

Međutim, materijali napravljeni od njih nisu vodootporni i nisu dovoljno čvrsti za sve vrste ambalaže, odnosno nisu prikladni za pakiranje teških proizvoda, što ograničava njihovu upotrebu. Budući da brzo degradiraju, nisu pogodni za dugotrajno spremanje. Cijene proizvodnje su također visoke jer je proizvodnja visoko tehnološka.

Micelij gljiva koristi se kao zamjena za stiropor u pakiranju osjetljive medicinske opreme. Trenutno se također provode istraživanja njegove mogućnosti za ambalažu hrane. Micelij raste prirodno i može se oblikovati u različite oblike, a nakon korištenja, jednostavno se vraća u prirodu.

Zbog toga što micelij raste, teško je u proizvodnom procesu osigurati optimalne uvjete rasta i standarde kvalitete što masovnu proizvodnju čini teško dostupnom. I ovaj materijal ima kratki vijek trajanja i podložan je vlagi.

Izazovi s alternativama plastici

Najveći je problem u fleksibilnosti primjene. Dok se konvencionalna plastika može se koristiti za sve od jednokratnih vrećica do medicinske opreme, alternative obično imaju ograničenu i specifičnu funkciju: npr., PLA se može koristiti za ambalažu hrane, ali ne i za pakiranje tekućina ili tople hrane.

Dok je plastika visoko otporna na vlagu i temperaturu, zamjenski materijali ili nisu otporni na tekućine, ili su osjetljivi na toplinu. Slično je i po pitanju roka trajanja i skladištenja. Mnogi bioplastični i prirodni materijali brzo se razgrađuju kada su izloženi zraku, toplini ili vlagi, što znači da su manje prikladni za pakiranje proizvoda s dugim rokom trajanja ili za medicinske materijale koji moraju ostati sterilni.

Iako su ovi materijali biorazgradivi, mnogi od njih zahtijevaju industrijsko kompostiranje, što ograničava stvarnu ekološku prednost. Bez odgovarajuće infrastrukturu za kompostiranje, ovi materijali često završavaju na klasičnim odlagalištima otpada.

Problem su i troškovi proizvodnje: plastika je i dalje najjeftiniji materijal za masovnu proizvodnju. Zelene alternative, odnosno biorazgradivi materijali, povećavaju troškove proizvodnje zbog čega je i maloprodajna cijena viša od plastike.

Iako ovi materijali trenutno ne mogu zamijeniti plastiku u svim njenim primjenama, njihova upotreba može smanjiti potrebu za plastikom u nekim industrijama, što je značajan korak unaprijed. Napredak u istraživanju i inovacijama usmjeren je na poboljšanje ovih materijala, a s vremenom bi mogli postati konkurentniji i otporniji, pa samim time i masovniji.