Mat har utvecklats från en enkel måltid till en potentiell hörnsten i en hållbar framtid. Medan etanol och biodiesel redan tränger undan bensin och diesel, undersöker ett växande segment av plastindustrin om växtbaserade polymerer på samma sätt kan minska USA:s beroende av olja och naturgas.

Enligt U.S. Energy Information Administration förbrukas ungefär 900 000 fat olja och naturgas varje dag för att tillverka plast i USA. Livsmedelsbaserad plast – som härrör från majs, sockerrör, cashewnötter och andra grödor – erbjuder ett förnybart alternativ som gradvis kan ta deras plats.

Varför förespråkare är upphetsade

Det finns två primära fördelar med växtbaserade polymerer:

• Förnybarhet – Så länge bönderna odlar grödorna kan leveranskedjan fortsätta i det oändliga.
• Miljönytta – Produktionen kräver generellt mindre energi och släpper ut färre växthusgaser. Under rätt förhållanden bryts många bioplaster ner till ofarligt organiskt material.

Nyckelutmaningar och avvägningar

Trots sitt löfte möter livsmedelsbaserad plast betydande hinder:

• Låg smältpunkt – Många biopolymerer smälter vid temperaturer långt under konventionell plast. Till exempel har polymjölksyra (PLA), en plast som härrör från majs som används av återförsäljare som Walmart, en smältpunkt på endast 114°F (46°C) [Royte] medan polyetylentereftalat (PET) smälter över 400°F (204°C). Detta begränsar applikationer i högtemperaturmiljöer.
• Biologisk nedbrytbarhetsförhållanden – De flesta bioplaster bryts bara ned under industriella komposteringsförhållanden. Hemkomposthögar eller deponier ger ofta inte den nödvändiga temperaturen, fukten och mikrobiell aktivitet, vilket gör att de kvarstår som konventionell plast.
• Återvinning av föroreningar – Eftersom bioplaster är kemiskt distinkta behandlar återvinningsströmmar dem vanligtvis som föroreningar, vilket ökar bearbetningstid och kostnad [Baker &Zahniser] .
• Konkurrens om markanvändning – Att avleda grödor från mat till plast väcker oro för livsmedelssäkerhet. USDA uppskattar att 2014 stöder nästan 25 % av spannmålsproduktionen etanol och andra biobränslen, en siffra som kan öka med en bredare användning av bioplast. Användning av bekämpningsmedel och oro för genetiskt modifierade grödor väger också tungt i miljöbedömningar.

Industriens fart och tekniska framsteg

Även om de fortfarande står för mindre än 1 % av plastmarknaden, investerar flera stora företag kraftigt i förbättrad bioplast:

• Panasonic &NEC – Tillkännagiven utveckling av värmebeständiga PLA-kompositer med förbättrad hållbarhet [AZo] .
• Metabolix – Skapat Mirel , en bioplast som bryts ned biologiskt i vanliga komposthögar, vilket minskar behovet av specialiserade anläggningar.
• Kostnadsbanorna för bioplaster sjunker, drivet av processeffektivitet och stordriftsfördelar.

Dessa framsteg tyder på att när oljereserverna minskar kan livsmedelsbaserad plast bli ett robust, hållbart alternativ till petroleumbaserade material.

Ytterligare resurser

• AZo Journal of Materials. "Panasonic och Teijin utvecklar värmebeständig PLA-förening." 1 juli 2010. Länk
• Baker, Allen och Steven Zahniser. "Etanol omformar majsmarknaden." US Department of Agriculture. April 2006. Länk
• Barnett, Ron. "Biologiskt nedbrytbar plast gjord av växter, inte olja, växer fram." USA idag. 26 december 2008. Länk
• Miljöledare. "Bioplastanvändning ökar, trots ekonomi." 3 juni 2010. Länk
• Der Hovanesian, Mara. "Jag har bara ett ord för dig:bioplaster." Affärsvecka. 14 augusti 2008. Länk
• Maskinistmaterial. "Jämförelsetabell för plast." Länk
• Royte, Elizabeth. "Majsplast till räddningen." Smithsonian Magazine. Augusti 2006. Länk
• Smock, Doug. "NEC utvecklar cashew-härledd plast." Designnyheter. 31 augusti 2010. Länk
• USA Energiinformationsförvaltningen. "Vanliga frågor – Råolja." 7 oktober 2009. Länk