Giỏ hàng

Câu hỏi sâu về nguyên liệu sinh học

1. Những lợi thế của nguyên liệu sinh học là gì?

Nguyên liệu sinh học giúp giảm sự phụ thuộc vào những nguồn nguyên liệu hóa thạch có giới hạn, những nguồn sẽ có giá thành đắt đỏ hơn trong các thập kỷ tiếp theo.
Nguyên liệu sinh học được làm từ những nguồn nguyên liệu tái tạo (chủ yếu là từ các loại cây hàng năm như ngô và củ cải đường, hoặc các loại cây lâu năm như sắn và mía).
Nguyên liệu sinh học còn có tiềm năng làm giảm lượng khí nhà kính, thậm chí trung hòa lượng cacbon. Cây cối hấp thụ CO2 khi chúng phát triển. Sử dụng thực vật để sản xuất nhựa gốc sinh học là một cách để tạm thời đưa khí nhà kính ra khỏi bầu khí quyển.
Việc cố định cacbon như vậy có thể được duy trì trong một khoảng thời gian bằng cách thiết lập dòng chảy sản phẩm. Điều đó có nghĩa là vật liệu được tái sử dụng và tái chế càng nhiều càng tốt trước khi được sử dụng để tạo nguồn năng lượng. Trong quá trình tái tạo năng lượng, CO bị giữ lại trước đó được giải thoát và nguồn năng lượng được tái tạo.


2. Có phải nguyên liệu sinh học đang thâm nhập vào thị trường nhựa?

Ngày nay, nguyên liệu sinh học có thể thay thế hầu hết các sản phẩm và ứng dụng tương ứng của nhựa nhiệt dẻo thông thường. Nguyên liệu sinh học đang đi ra khỏi thị trường cũ và tiến vào thị trường đại chúng. Thị trường hiện tại của nguyên liệu sinh học được đặc trưng bởi một tốc độ tăng trưởng nhanh chóng và sự đa dạng hóa mạnh mẽ.
Cùng với sự gia tăng số lượng các loại vật liệu, ứng dụng và các loại sản phẩm, số lượng các nhà sản xuất, gia công và những người tiêu thụ sản phẩm cuối cũng tăng tương ứng. Các nguồn tài chính lớn đã được đưa vào sản xuất và tiếp thị để định hướng và đồng hành cùng sự phát triển này.
Các khung pháp lý cũng tạo điều kiện thúc đẩy sự phát triển của nguyên liệu sinh học tại nhiều nước trên thế giới, thúc đẩy thị trường phát triển.
Các thương hiệu lớn bao gồm Danone, Coca-Cola, PepsiCo, Heinz, Tetra Pak, Unilever và L’Occitane trong thị trường bao bì, hoặc Ford, Mercedes, VW, Toyota trong thị trường ô tô đã ra mắt hoặc tích hợp các sản phẩm sinh học. Với thương hiệu mạnh thúc đẩy sự phát triển, tốc độ thâm nhập thị trường của nguyên liệu sinh học đang tăng nhanh.


3. Nhựa sinh học có thể thay thế hoàn toàn nhựa gốc hóa thạch không?

Ngày nay, nguyên liệu sinh học có thể làm hầu hết các sản phẩm. Đối với các ứng dụng và vật liệu nhựa thông thường, luôn có một loại nguyên liệu sinh học thay thế với chất lượng tương đương thậm chí cao hơn.
Thách thức chính mà ngành công nghiệp nhựa sinh học cần đối mặt không phải là các thách thức về tính chất kỹ thuật mà là về các chính sách chưa hoàn thiện và hiệu quả hoặc các biện pháp khuyến khích để xây dựng một thị trường toàn diện. Theo một nghiên cứu PRO BIP được tiến hành bởi Đại học Utrecht năm 2009, nhựa sinh học có thể thay thế về mặt kỹ thuật khoảng 85% nhựa thông thường.

4. Nhựa sinh học có đắt hơn nhựa thông thường?

Chi phí nghiên cứu và phát triển vẫn chiếm một phần đầu tư vào nguyên liệu sinh học và có tác động đến giá vật liệu và sản phẩm. Ngoài ra, giá dầu hiện đang thấp khiến cho ngành nguyên liệu sinh học khó có thể đạt được mức giá cạnh tranh so với nhựa thông thường.
Tuy nhiên, giá cả liên tục giảm trong thập kỷ qua khi nhiều công ty và thương hiệu đang chuyển sang nhựa sinh học, và khi năng lực sản xuất đang tăng lên, chuỗi cung ứng và quy trình đang trở nên hiệu quả hơn, giá cả đã giảm đáng kể.
Với nhu cầu gia tăng và quy trình sản xuất hiệu quả hơn, tăng khối lượng nguyên liệu sinh học trên thị trường và giá dầu dự kiến sẽ tăng trở lại, chi phí cho nhựa sinh học sẽ sớm được so sánh với giá nhựa thông thường.
Hơn nữa, đặc tính vật liệu cụ thể của vật liệu sinh học có thể cho phép giảm khối lượng vật liệu cần thiết cho một sản phẩm hoặc ứng dụng cũng như giảm chi phí trong giai đoạn sử dụng hoặc kết thúc chu kỳ sử dụng. Tới nay, đã có một số ví dụ về vật liệu và sản phẩm sinh học cạnh tranh về chi phí.

5. Các lĩnh vực sử dụng nguyên liệu sinh học?

Ngày nay, không có nhiều sản phẩm mà nguyên liệu sinh học không làm được. Đối với các ứng dụng và vật liệu nhựa thông thường, luôn có một loại nguyên liệu sinh học thay thế với chất lượng tương đương thậm chí cao hơn. Nguyên liệu sinh học chủ yếu được sử dụng trong các phân đoạn thị trường sau:
• Bao bì (bao gồm cả bao bì linh hoạt và cứng nhắc)
• Hàng tiêu dùng và thiết bị gia dụng
• Ô tô & vận tải
• Xây dựng công trình
• Dệt may
• Nông nghiệp & làm vườn
• Điện & điện tử.
Phân tích dữ liệu thị trường mới nhất của châu Âu cho thấy bao bì vẫn là lĩnh vực ứng dụng lớn nhất cho nguyên liệu sinh học với gần 40% tổng sản lượng nhựa sinh học trong năm 2016. Dữ liệu này cũng xác nhận sự gia tăng trong việc sử dụng vật liệu sinh học trong nhiều lĩnh vực khác, bao gồm hàng tiêu dùng (22%), các ứng dụng trong lĩnh vực ô tô và vận tải (14%), ngành xây dựng và xây dựng (13%), nơi các polyme kỹ thuật đang được sử dụng.

6. Nguyên liệu sinh học được làm từ gì?

Ngày nay, nguyên liệu sinh học chủ yếu được làm từ các loại cây giàu carbohydrate như ngô, mía hoặc củ cải đường - được gọi là cây lương thực hoặc nguyên liệu đầu tiên.
Nguyên liệu thế hệ đầu tiên hiện có hiệu quả nhất cho sản xuất nguyên liệu sinh học, vì nó đòi hỏi số lượng đất ít nhất để trồng và sản xuất có năng suất cao nhất.
Ngành công nghiệp nguyên liệu sinh học cũng đang nghiên cứu việc sử dụng các loại cây phi thực phẩm (nguyên liệu thế hệ thứ hai và thứ ba), chẳng hạn như cellulose, nhằm mục đích tiếp tục sử dụng nó để sản xuất vật liệu sinh học.
Các công nghệ tiên tiến đang tập trung vào các sản phẩm phụ không ăn được của việc sản xuất cây lương thực, tạo ra một lượng lớn các sản phẩm phụ xen kẽ như rơm, bã ngô hoặc bã mía có thể được sử dụng để sản xuất các chất sinh học.

7. Nếu dùng thực vật biến đổi gen để sản xuất nguyên liệu sinh học thì có ảnh hưởng sức khỏe con người không?

Nếu cây trồng biến đổi gen được sử dụng để sản xuất nguyên liệu sinh học thì việc chế biến nhiều giai đoạn và dùng nhiệt độ cao để tạo ra polyme đã loại bỏ tất cả các dấu vết của vật liệu di truyền. Điều này có nghĩa là sản phẩm sinh học cuối cùng không chứa dấu vết của thực phẩm biến đổi gen.
Sử dụng nguyên liệu sinh học cho bao bì thực phẩm sẽ rất phù hợp với mục đích vì nó không chứa vật liệu biến đổi gen và không thể tương tác với sản phẩm. Hầu hết các loại nguyên liệu sinh học trên thị trường đều được làm từ nguyên liệu không chứa thực vật biến đổi gen.

8. Bisphenol A có được sử dụng trong nhựa sinh học không?

Không. Nguyên liệu sinh học theo tiêu chuẩn Châu Âu không chứa Bisphenol A.

9. Nguyên liệu sinh học có thể tái chế hay không?

Nguyên liệu sinh học rất đa dạng. Tuỳ thuộc vào vật liệu và ứng dụng, có loại có thể tái chế được. Nhựa PE hay PET gốc sinh học có thể dễ dàng được tái chế. Vật liệu cải tiến như PLA cũng có thể được tái chế cơ học.
Các sản phẩm làm ra từ nguyên liệu sinh học phân hủy được chứng nhận tự huỷ theo EN 13432 phù hợp cho phân huỷ công nghiệp. Tất cả các vật liệu phân hủy sinh học đều cung cấp một nguồn năng lượng tái tạo bởi vì chúng chứa giá trị năng lượng lớn.

10. Phân huỷ sinh học là gì?

Phân hủy sinh học là một quá trình hóa học trong đó vật liệu được chuyển hóa thành CO2, nước và sinh khối với sự trợ giúp của vi sinh vật.
Quá trình phân huỷ sinh học phụ thuộc vào các điều kiện (như vị trí, nhiệt độ, độ ẩm, sự hiện diện của vi sinh vật) của môi trường cụ thể (các nhà máy phân huỷ công nghiệp, phân ủ vườn, đất, nước...) và trên vật liệu hoặc ứng dụng. Do đó, quá trình và kết quả phân hủy sinh học có thể thay đổi.

11. Phân huỷ sinh học công nghiệp như thế nào?

Nguyên liệu phân huỷ sinh học được kiểm nghiệm và chứng nhận theo tiêu chuẩn Châu Âu về phân huỷ sinh học công nghiệp EN 13432 (đối với bao bì) hoặc EN 14995 (đối với vật liệu nói chung), đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật được xử lý trong các nhà máy phân huỷ công nghiệp. Những nhà máy này cung cấp các điều kiện được kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, sục khí, v.v… để đảm bảo cho một quá trình phân hủy nhanh chóng và an toàn.
EN 13432 yêu cầu các loại nhựa phân hủy phải phân rã sau 12 tuần và phân hủy sinh học hoàn toàn sau 6 tháng. Điều đó có nghĩa rằng 90% hoặc nhiều hơn của vật liệu phân hủy sinh học sẽ được chuyển đổi thành CO2. Phần còn lại được chuyển thành nước và sinh khối - tức là phân hữu cơ có giá trị. Phân hữu cơ được sử dụng làm chất cải tạo đất và một phần cũng có thể thay thế phân khoáng.

12. Tất cả các sản phẩm sinh học có khả năng phân huỷ sinh học không?

Không. Nguyên liệu sinh học rất đa dạng, có thể phân hủy sinh học hoặc không. Thị phần lớn nhất (hơn 75%) của nguyên liệu sinh học hiện nay trên thị trường là các vật liệu sinh học không phân hủy sinh học. Tính phân hủy sinh học là một thuộc tính cố hữu của một số polyme có thể thích hợp hơn cho các ứng dụng cụ thể (ví dụ: túi đựng rác sinh học).
Ở Châu Âu, nhựa sinh học cần phải tuân theo tiêu chuẩn EN 13432 về khả năng phân hủy sinh học.

13. Sự khác biệt giữa 'phân hủy sinh học' và 'Compostable' là gì?

Phân hủy sinh học là một quá trình hóa học trong đó vật liệu được chuyển hóa thành CO2, nước và chất hữu cơ với sự trợ giúp của vi sinh vật. Quá trình phân huỷ sinh học phụ thuộc vào các điều kiện (ví dụ: vị trí, nhiệt độ, độ ẩm, sự hiện diện của vi sinh vật, v.v) của môi trường cụ thể (nhà máy ủ phân công nghiệp, phân ủ vườn, đất, nước ...) và trên các vật liệu hoặc ứng dụng. Do đó, quá trình và kết quả của nó có thể thay đổi đáng kể.
Để được thu hồi bằng phương tiện tái chế hữu cơ (ủ phân compost), vật liệu hoặc sản phẩm cần phải được phân hủy hoàn toàn qua quá trình ủ. Khả năng phân hủy qua quá trình ủ (compostable) là đặc tính của sản phẩm, bao bì hoặc thành phần liên quan, cho phép nó phân hủy sinh học trong các điều kiện cụ thể (ví dụ: nhiệt độ, khung thời gian nhất định v.v.).
Các điều kiện cụ thể này được mô tả trong các tiêu chuẩn, chẳng hạn như tiêu chuẩn Châu Âu về ủ phân compost công nghiệp EN 13432 (đối với bao bì) hoặc EN 14995 (đối với vật liệu nói chung). Vật liệu và sản phẩm tuân thủ tiêu chuẩn này có thể được chứng nhận và dán nhãn phù hợp.

14. Điều kiện để một sản phẩm có thể phân hủy compost hoàn toàn?

Compost công nghiệp là một quá trình được thiết lập với các yêu cầu chung về nhiệt độ và khung thời gian cho chất thải phân hủy sinh học để chuyển hóa thành mùn và phân bón. Quá trình này diễn ra trong các nhà máy compost công nghiệp hoặc thành phố.
Quá trình phân hủy được cung cấp các điều kiện kiểm soát gồm nhiệt độ, độ ẩm, sục khí, v.v ... cho quy trình compost nhanh và an toàn.
Các tiêu chí về tính compost công nghiệp của bao bì được quy định trong tiêu chuẩn Châu Âu EN 13432. EN 13432 yêu cầu nguyên liệu phân hủy sinh học sau 12 tuần và phân hủy sinh học hoàn toàn sau 6 tháng. Điều đó có nghĩa là 90% vật liệu nhựa sinh học sẽ bị chuyển thành CO2. Phần còn lại được chuyển thành nước và sinh khối - tức là phân hữu cơ có giá trị.
Hiện tại không có tiêu chuẩn quốc tế quy định cụ thể các điều kiện để ủ phân hữu cơ của nguyên liệu phân hủy sinh học. Tuy nhiên, có một số tiêu chuẩn quốc gia, chẳng hạn như tiêu chuẩn Úc AS 5810 cho “Nguyên liệu phân hủy sinh học hoàn toàn bằng phương pháp compost tại nhà”; Chứng nhận của Bỉ Vinçotte đã phát triển chương trình chứng nhận OK COMPOST HOME, đòi hỏi ít nhất 90% suy thoái trong 12 tháng ở nhiệt độ môi trường xung quanh.
Dựa trên kế hoạch này, tiêu chuẩn Pháp NF T 51-800 “Nhựa - Các thông số kỹ thuật cho nhựa thích hợp để compost tại nhà” đã được phát triển, xác định các yêu cầu chứng nhận rất giống nhau."

15. Lợi thế của các sản phẩm phân hủy sinh học/phân hủy compost là gì?

Sử dụng các sản phẩm phân hủy sinh học và phân hủy compost như túi sinh học, bao bì thực phẩm tươi sống, hoặc bộ đồ ăn dùng một lần và dao kéo ngoài việc phục hồi năng lượng và tái chế, compost công nghiệp (phục hồi hữu cơ/ tái chế hữu cơ) trở thành một lựa chọn của cuộc sống.
Khả năng phân hủy mang lại một lợi ích rõ ràng khi các sản phẩm phân hủy sinh học có thể được trộn với rác thải sinh học. Trong những điều kiện này, việc tái chế cơ học là không khả thi. Việc sử dụng vật liệu phân hủy compost làm cho loại chất thải này phù hợp cho tái chế hữu cơ (ủ phân công nghiệp và tiêu hóa kỵ khí). Bằng cách này, rác thải sinh học được chuyển hướng từ các dòng tái chế khác hoặc từ bãi chôn lấp và tạo điều kiện cho việc thu gom riêng biệt - dẫn đến việc tạo ra phân hữu cơ có giá trị hơn.

16. Nguyên liệu phân hủy compost công nghiệp có làm giảm chất lượng ủ phân hữu cơ không?

Nguyên liệu tổng hợp được kiểm tra và chứng nhận theo tiêu chuẩn Châu Âu về ủ phân compost công nghiệp EN 13432 được yêu cầu phân hủy sau 12 tuần và phân hủy hoàn toàn sau sáu tháng. Điều đó có nghĩa là 90% vật liệu sẽ bị chuyển thành CO2. Phần còn lại là sinh khối, không còn chứa nhựa. EN 13432 cũng bao gồm kiểm tra độc tính và các kim loại nặng để đảm bảo rằng không có chất độc hại nào bị bỏ lại phía sau.
Chu kỳ compost rất ngắn có thể không đủ để cho phép phân hủy hoàn toàn một số loại chất thải sinh học cũng như cho một số bao bì bằng nhựa có thể phân hủy. Tuy nhiên, phế liệu thừa (thường là lignocellulosic) trong các nhà máy compost được sàng lọc và bổ sung vào mẻ phân tươi mới tiếp theo cho một chu kỳ compost khác, nơi chúng chuyển hóa hoàn toàn thành nước, carbon dioxide và sinh khối.