БИОПОЛИМЕРЫ
Биополимеры — высокомолекулярные соединения биологического происхождения.
К биополимерам относятся крахмал, коллаген, эластин, хитозан, целлюлоза, полисахариды, другие вещества.
Биополимеры, как правило, применяются в технологиях изготовления различных пластиковых предметов, их доля в мировом рынке литья пластмасс составляет менее 1%. Тем не менее биополимеры, которые изготавливаются из легко синтезируемых веществ и быстро возобновляемых сырьевых материалов, обладают огромным рыночным потенциалом. Доказано, к примеру, что биомикрогели позволяют очищать воду в 10 раз эффективнее любых традиционных решений, снижать потребление воды и энергии, сокращать общее количество отходов.
Биополимеры делают из 100% возобновляемого сырья, в отличие от синтетических, которые производят из углеводородов. Сырьё для большинства синтетических полимеров – это природный или попутный газ и продукты нефтегазохимии.
Биологически разлагаемые полимеры получают из биомассы, которую природа производит постоянно: альгинаты – из водорослей, целлюлозу – из кукурузы, крахмал – из картофеля и т.д.
Биополимеры полностью разлагаются и безвредны для окружающей среды, в отличие от синтетических. Для сравнения: пластик из биополимеров уже за 180 дней разлагается на 90% под действием микроорганизмов – бактерий или грибков.
Биополимеры способны значительно повлиять на снижение основных нужд промышленности в полезных ископаемых и понизить количество вредоносных выбросов диоксидов углерода в атмосферу нашей планеты.
Ныне биополимеры широко применяются в производстве бытовых моющих средств и косметики, очистке воды, нефтедобыче, при изготовлении упаковки и одноразовой посуды, в автомобилестроении, медицине, сельском хозяйстве и многих других отраслях. Среди основных регионов-производителей лидирующее место занимает Азия (47% мирового производства биополимеров), за ней следуют Европа (26%), Северная Америка (17%) и Южная Америка (9%).
Уже сейчас (2023 г.) получение биоразлагаемых материалов возможно при глубокой переработке сельхозсырья, в т.ч. пшеницы, сахарной свёклы, кукурузы.
В России имеются производственные площадки, которые могут производить широкий спектр биополимеров на базе отечественной технологии и сырья. Например, биомикрогели, произведённые из сахарной свёклы, яблочного жмыха и корзинок подсолнечника, применяются для очистки воды и твёрдых поверхностей от любых типов масел, жиров, нефтепродуктов и прочих загрязнений в промышленности, а также в бытовых моющих средствах и косметике.
Российские учёные в сотрудничестве с индийскими коллегами разработали растворяемую в воде пищевую плёнку, в основе которой лежит полимер из морских водорослей — альгинат натрия. Продукт за 24 часа растворяется в воде почти на 90%, а натуральные компоненты, из которых он состоит, безопасны для здоровья и не приносят вреда при случайном употреблении в пищу. Такую плёнку можно использовать для упаковки фруктов, овощей, птицы, мяса и морепродуктов. Она абсолютно безопасна при соприкосновении с пищевыми продуктами и не выделяет вредных веществ при нагревании. Её создатели особо отметили, что для выпуска нового вида плёнки не требуется специального оборудования и в промышленных масштабах, её могут делать производители обычных плёнок.