מראה מראה שעל הקיר – מי הפתרון הכי ירוק בעיר? / עפר שורק

פולימרים עם תו ירוק יש הרבה: ביו-פולימרים, ביו-מתכלים וקומפוסטביליים – מה ההבדלים ומה יותר טוב? בכתבה הבאה נעמוד על טיבם של הפולימרים הירוקים ואיך נוכל להפיק מהם את המיטב לטובת הכלכלה המעגלית

מה משותף לנסטלה, דנונה, קוקה-קולה ו-Procter&Gamble? מעבר להיותן מותגים בינלאומיים מצליחים, כולן הצהירו על התחייבות לצמצום משמעותי של השימוש בחומרים פלסטיים קונבנציונליים והחלפתם בחומרים ממוחזרים, ביו-מתכלים או ביו-פולימרים. זה טוב ויפה, ואכן מניע את כלכלת הפלסטיק המעגלית, אך קיימים אתגרים לא מעטים למימוש הצהרות אלו, ובראשם שאלות רבות לגבי הפתרונות השונים והתאמתם לחזון כלכלת הפלסטיק המעגלית. בנוסף קיים בלבול בין הגדרות של ביו-פולימרים, חומרים ביו-מתכלים וחומרים קומפוסטביליים שמקשה על בעלי העניין השונים  לבחור בפתרונות שאכן מטיבים עם הסביבה.

בואו נעשה קצת סדר בהגדרות

המונח פולימרים ממקורות מתחדשים, bio-based polymer, מתייחס לפולימר שנוצר מחומר זינה ממקור מתחדש – כלומר מתייחס לתחילת מעגל-החיים של החומר. הדוגמאות המוכרות הן קנה-סוכר, תירס או צלולוז. המונח 'ביו-מתכלה' מתייחס ליכולת של החומר להתפרק באמצעות פעילות מיקרוביאלית – כלומר  מתייחס לסופו של מעגל חיי החומר. תהליך הביו-התכלות (ביו-דגרדציה) תלוי בתנאי הסביבה של החומר וביישום. המונח ביו-פולימר – כולל בעצם את שני מונחים אלו יחדיו, גם פולימרים מתכלים וגם פולימרים ממקור מתחדש. את אלו ניתן לסווג בשלוש קטגוריות (תמונה 2):

1 . פולימרים סטנדרטיים ממקור מתחדש שאינם ביו-מתכלים – כמו ביו- PET או ביו-PE.

2 . פולימרים ביו-מתכלים מבוססי משאבים פוסיליים – כמו פוליקפרולקטון (PCL).

3 . פולימרים ביו-מתכלים מבוססי משאבים – כמו PLA, PHA או תערובות מבוססות עמילנים.

הכל עניין של משאבים

גם התעשייה וגם גופי ממשל מודעים לכך שביום מן הימים מאגרי הדלקים בעולם יתרוקנו. ההבנה שחשוב לצמצם צריכה של מקורות מבוססי נפט הולכת ומתרחבת, והמאמץ למצוא חלופות ממקורות ממוחזרים או מתחדשים הולך וגובר (תמונה 3). הקושי הקיים כיום, לספק את הביקוש לחומרים ממוחזרים באיכות גבוהה והקצב האיטי של הקמת תשתיות מיחזור, מהווה תמריץ למצוא פתרונות יצירתיים בתחום הביו-פולימרים ממקורות מתחדשים.

טביעת רגל פחמנית וטיפול בסוף החיים

ביו-פולימרים, המשתמשים במקורות מתחדשים כחומרי זינה, מתהדרים בטביעת רגל פחמנית נמוכה יותר. כדוגמה נספר כי טביעת הרגל הפחמנית של PE ממקורות מתחדשים קטנה פי שלושה מטביעת הרגל של אותו PE ממקורות פוסיליים. ניתן למחזר אותם מכאנית ולשלבם עם אותו הפולימר שמקורו מנפט. אולם מצב זה אינו זהה עבור סוף מעגל החיים של ביופולימרים מתכלים. אלו מיועדים התכלות ופירוק בסוף השימוש במטרה לצמצם את פסולת הפלסטיק בעולם. הביו-דגרדציה שלהם תלויה בתנאים מסוימים של טמפרטורה, ביו-פעילות, מיקום ורמות לחות. המשמעות היא שבנוסף לחינוך מתאים של הצרכנים, נדרשת השקעה מסיבית במערכות איסוף ותשתיות מיחזור שיאפשרו לחומרים להתכלות תוך מניעת זיהום שאר זרמי המיחזור. עקרונית חומרים אלו ניתנים גם למיחזור מכאני, אך בפועל השימוש בהם אינו נרחב והם לא נאספים וממוינים בזרם נפרד. לפולימרים אלו טביעת-רגל פחמנית נמוכה, זאת בהנחה שאכן קיימת תשתית איסוף וטיפול מתאים בהתכלות.

הפיקוח הרגולטורי רק ילך ויגבר

ביו-פולימרים וחומרים פלסטיים ביו-מתכלים מהווים כיום אחוז אחד בודד מייצור הפלסטיק העולמי, אך המספר הזה צפוי לגדול. סין ויפן צפויות להוביל את המגמה באסיה, באמצעות השקעה ממשלתית מסיבית ביכולות ייצור של ביו-פולימרים וחקיקה שתעודד צריכה שלהם. בארה"ב, אוסטרליה ובאיחוד האירופי מתגייסים הרגולטרים לנסח קווים מנחים שמטרתם להגן על הצרכנים מהצהרות-שווא בכל הנוגע לקיימות של מוצרים ביו-מתכלים. על היצרנים להוכיח שהמוצר כולו או האריזה תתפרק לחלוטין במשך זמן מוצהר – לרוב תוך שנה, ולהימנע משימוש בהגדרות כלליות כגון "ירוק" או "- eco friendly " ללא פירוט של עמידה בבדיקת ה- ASTM התואמת. האיחוד האירופי שוקד על דו"ח מקיף, שיפורסם בסוף 2021 , כחלק מתוכנית עבודה בנושא כלכלת פלסטיק מעגלית, ויכלול מסגרת רגולטורית לביו-פולימרים, חומרים פלסטיים ביו-מתכלים וקומפוסטביליים שיוביל לערך מוסף סביבתי אמיתי. במקביל פועלות ממשלות אוסטרליה והאיחוד האירופי לאסור שימוש בתוספים וחומרים שמבוססים על שיטות פירוק חלקיות כגון אוקסו-דגרדציה, אוקסו-ביו-דגרדציה, ודגרדציה אנזימטית של מטמנות פסולת.

לא הכל ורוד (או בעצם ירוק)

טיפול נכון בסוף החיים של ביו-פולימרים, כך שיהווה בשורה אמיתית לכלכלה המעגלית עדיין מהווה אתגר. לדוגמה, חומרים ביו-מתכלים לא יעברו התכלות אם יושלכו למטמנות או יזלגו לסביבה. בהיעדר כמות חמצן מספיקה לפירוק, הם עלולים ליצור נזק, להישאר באדמה במשך שנים ולשחרר גז מתאן – שאפקט החממה שהוא מייצר חמור פי 23 מזה של דו-תחמוצת הפחמן. אם ניקח לדוגמה את ה- PLA , אחד מהביו-פולימרים הנפוצים ביותר, פירוקו בקומפוסט תעשייתי מהיר ולוקח כמה שבועות (ב 58- מעלות). אולם, אם הוא מגיע לזרמי פסולת רגילה או מוצא את דרכו לים, הוא לא יעבור התכלות כלל. התכלות במתקני הקומפוסטיזציה התעשייתית היא הדרך הנכונה לטיפול בפולימרים מתכלים. אבל בפועל, מספרם מועט. הדבר לא מעודד את מתקני המיון לאסוף אותם בזרם נפרד. הצרכן הסופי אינו מודע לכך ומשליך אותם לפחי מיחזור רגילים וכך הם מזהמים את זרמי הפסולת הסטנדרטית.

מהי ההתפתחות עולמית הצפויה בתחום, מחירים ותפוקות

מחירי הביו-פולימרים בסין זינקו ביותר מ 50%- השנה – כשה- PBAT מוביל את מגמת עליות המחיר. גם מחירי ה- PLA עלו בשיעור של 50% על רקע ביקושים עולים ומחסור עולמי מתמשך. גם יצרני ה- PHA העלו מחירים מעבר לרף הפסיכולוגי של 5 דולר לק"ג. בחודשים האחרונים פועלות יצרניות החומרים הפלסטיים המסורתיים המובילות בעולם להבטיח אספקה של חומרי זינה שיאפשרו ייצור של פולימרים סטנדרטיים ממקורות מתחדשים או ממוחזרים:

• חברת BOREALIS האוסטרית חתמה על הסכם עם חברת המיחזור הכימי Renasci לרכישת 20 אלף טונות עבור מפעלה בפינלנד. זה יאפשר לה לעמוד בהסכם שחתמה עם חברת האריזות Berry לספק לה יריעות PP מבוססות חומר ממוחזר.
• חברת LyondellBassell חתמה על הסכם עם חברת Neste הפינית לאספקה של חומרי זינה ממקורות מתחדשים לייצור פוליאולפינים במפעל שלה בגרמניה.
• חברת Chevron Phillips Chemical (CPChem) חתמה על הסכם עם חברת Braven nvironmental מניו-יורק לאספקה של חומרי זינה מבוססי תהליך פירוליזה של תערובת חומרים פלסטיים לייצור חומרים פלסטיים מבוססי מיחזור כימי.

למידע נוסף,

סורפול: עפר שורק [email protected]