OXO-바이오드분해

OXO-biodegradation

OXO-생물분해란 CEN/TR 1535–2006년 유럽표준화위원회(CEN)가 "동시 또는 연속적으로 산화 및 세포 매개 현상에 따른 분해"[1]로 정의한 생물분해다. 이러한 성능저하를 "OXO 분해능"이라고 부르기도 하지만, 이 후기에서는 첫 번째 또는 산화적 성능저하 단계만 설명하며, CEN에 의해 정의된 OXO-바이오디그레이션 프로세스에 의해 성능저하되는 물질에는 사용해서는 안 된다. 올바른 용어는 "OXO-biodgradable"[citation needed]이다.

2019년 유럽연합(EU) 지침 2019/904조(5조)와 이사회(2019년 6월 5일)에 의해 옥소 분해성 플라스틱으로 만든 1회용 플라스틱의 도입이 금지됐다.[2]

배경

생분해성 플라스틱에는 두 가지 다른 종류가 있다.

  • 식물성 플라스틱은 "바이오 플라스틱" 또는 "비포스트 플라스틱"이라고도 불리며, ASTM D6400 또는 EN13432에 따라 산업용 퇴비화 또는 바이오가스 시설에서 발견되는 조건에 따라 생분해 능력을 시험한다.[3]
  • Oxo-biodegradable plastics—which 폴리 에틸렌(체육), 폴리 프로필렌(PP), 또는 폴리스티렌(PS)—containprodegradant catalyst—often 망간, 쇠의 소금 같은 중합체에서, 및 ASTMD6954 또는 BS8472, 또는 AssociationFrançaisedeNormalisation프랑스 규격 협회 어코드 T51-808에 따라, 그들의 능력과 바깥 환경에서 사용을 저하시키기로 시험된다 만들어진다.[표창 필요한] 프로디그레이드제는 생물의 분해 과정을 촉진하여 옥소바이오디그레이드 플라스틱이 일반 플라스틱보다 산소가 있는 곳에서 훨씬 빨리 분해되도록 한다.[4]
    이후 플라스틱 소재는 케톤, 알코올, 카르복실산, 저분자질량 탄화수소 왁스 등 소형 체인 유기화학물질로 전환됐다. 나머지 화학물질은 더 이상 플라스틱이[citation needed] 아니며 지구와 해양환경에서 어디에나 있는 박테리아에 의해 생분해된다.[citation needed][citation needed] 개방된 환경에서 언제 어디서든 완전한 생분해를 위한 시간적 범위는 "일반적인" 플라스틱에 비해 훨씬 짧다. 플라스틱은 정상적인 환경에서는 생분해가[5] 매우 느리고 큰 피해를 입힌다.[6]

"옥소 분해성" 플라스틱 조각은 매우 오랜 시간 동안만 생분해되지 않는다; "옥소 분해성" 플라스틱은 분해된 다음 생분해된다. 유럽표준화위원회(CEN, Comité Européen de Normalization)는 TR 15351에 다음과 같은 정의를 제정하였다.[7]

  1. 황소 분해는 "산소 분자 분해"로 인한 분해.
  2. 옥소-생물분해란 "산화와 세포 매개 현상으로 인한 분해"를 동시에 또는 연속적으로 말한다.

정의 2와 관련하여, 고분자의 빠른 산화 분해를 보장하는 촉매를 통합한 옥소-바이오데그블 폴리올레핀 플라스틱 파일(예: 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 그 모든 조합)은 환경 내의 세포 매개 현상(박테리아 및 곰팡이)에 의해 생분해성(생분해성)이 되며, 수녀원보다 훨씬 더 빨리 될 것이다.이온 일반 플라스틱

분해 과정

OXO-Degression 그림: 기존의 폴리올레핀 플라스틱이 먼저 단사슬 산소화 분자로[citation needed] 산화되는 공정.

플라스틱에 폴리머 안정제가 들어 있어 제품 수명에 유용할 수 있다. 안정기가 소진되면 OXO 생체분해가 시작될 것이다. 화학적 메커니즘은 자동산화이지만 금속 촉매의 존재에 의해 크게 가속되어 수산화물이 활성산소로 분해되어 분해 과정을 촉진한다.[8] 산소에 대한 접근은 필수적이며, OXO 분해성 플라스틱은 매립지 깊숙히 매립되어도 성능이 저하되지 않는다.

기존의 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP) 플라스틱은 일반적으로 매우 빠르게 분해되지만, 그렇게 되면 생분해되기까지 수십 년이 걸릴 것이다. OXO 분해성 플라스틱은 환경에서 폐기될 경우 재료(잔해, 두께, 항산화제 등), 온도 및 기타 환경 요인에 따라 2~18개월 내에 산소화 저분자 중량 체인(일반적으로 MW 5–10,000 amu)[citation needed]으로 분해된다.

ISO 17556에 따라 시험했을 때, 토양 환경에서 최대 91%의 생물분해가 24개월 이내에 파괴되었다.[9] OXO분해는 스페인의 Eurofins 연구소에서 연구되어 2017년 7월 25일 121일 동안 88.9%의 생물분해를 기록했다.

그러나 EU는 2017년 보고서에서 산소가 분해되는 플라스틱의 생물분해가 부분적으로만 지원되는 것으로 보고 있다.

표준적용가능성

옥소 생체 분해성 플라스틱은 산소가 있으면 분해된다. 열과 자외선은 그 과정을 가속화시키겠지만 그것들도 습기도 필요 없다. ASTM D6400 또는 EN13432에 따르면 이러한 플라스틱은 개방형 산업용 퇴비화 시설에서 퇴비가 가능하도록 설계되지 않았지만 용기 내 공정에서 만족스럽게 퇴비가 가능하다.

산업용 퇴비화 기준인 ASTM D6400과 EN13432는 옥소바이오디그레이드 재료가 산업용 퇴비화에 의해 180일 이내에 이산화탄소(CO2) 가스로 전환하도록 요구하고 있는데, 이는 개방환경에서 분해되는 것보다 빠른 속도다. 잎은 일반적으로 생분해성이라고 여겨지지만, 180일의 제한 때문에 ASTM 퇴비화 기준을 통과하지 못할 것이다. 실제로 ASTM D6400, EN13432, Australian 4736 및 ISO 17088을 준수하는 재료는 "비우편적"이라고 적절히 설명할 수 없다. 이는 그러한 표준이 180일 이내에 실질적으로 CO2 가스로 변환하도록 요구하기 때문이다. 그러므로 당신은 그것들을 퇴비로 만들 수 없다. 단지2 이산화탄소가스로만 만들 수 있다. 이것은 기후변화에 기여하지만, 토양에는 아무런 도움이 되지 않는다.

OXO-바이오 분해성 플라스틱은 분해성, 생분해성 및 무독성 시험 절차를 명시하고, 적절히 설계 및 제조된 OXO 제품이 준수해야 하는 미국 표준(ASTM D6954) 및 영국 표준(BS8472)을 준수한다. 이 표준은 합격/불합격 기준을 포함하고 있다.

특정 폐기경로(예: 퇴비화)가 상정되지 않는 한 표준시방서를 참조할 필요가 없다. ASTM D6400, EN13432 및 오스트레일리아 4736은 산업용 퇴비화에서 발견되는 특수한 조건에만 적합한 표준 사양이다.

EU 보고서에 따르면 황소 분해성 플라스틱은 매립지에서 생분해되지 않으며 퇴비성 플라스틱으로 간주되어서도 안 된다.[10]

환경문제

비닐봉지를 포함한 황소 분해성 플라스틱은 개방된 환경에서 기존 플라스틱보다 더 빨리 분해될 수 있다. 그러나, 유럽 위원회의 보고서에 따르면, 옥소 분해 가능 플라스틱이 이후 개방 환경이나 매립지 또는 해양 환경에서 합리적인 시간에 완전히 생분해될 것이라는 증거는 없다.[11] 2018년 보고서에 따르면:

충분히 빠른 생물분해는 특히 매립지와 해양환경에 대해서는 입증되지 않았다. 그러므로 광범위한 과학자, 국제 및 정부 기관, 시험소, 플라스틱 제조업체의 무역협회, 재활용업체 및 기타 전문가들은 황소 분해 플라스틱이 환경을 위한 해결책이 아니며 황소 분해 플라스틱은 장기간 사용, 재활용에 적합하지 않다는 결론을 내렸다. 퇴비화 할 수도 있고. 파편화된 플라스틱이 완전히 생분해되지 않을 위험과 그에 따른 환경, 특히 해양 환경에서 미세 플라스틱의 양이 가속화되고 누적될 위험이 상당히 있다. 미세플라스틱 문제는 쓰레기 처리뿐만 아니라 플라스틱 오염 방지 측면에서도 긴급한 조치가 필요한 세계적 문제로 오랫동안 인정받고 있다.[11]

황소 분해성 플라스틱의 안전성 테스트의 한 가지 중요한 문제는 현재의 표준과 테스트 방법이 자연 생태계 내에서 비닐 봉투의 생분해성을 현실적으로 예측할 수 없다는 점이다.[12] 더욱이 기존의 생분해성 표준과 수생 환경에 대한 시험 방법은 독성 시험을 포함하지 않거나 단편화를 통해 발생할 수 있는 운반용 가방, 플라스틱 첨가물, 고분자 분해 제품 또는 작은 (마이크로스코픽) 플라스틱 입자의 잠재적인 생태학적 영향을 설명하지 않는다.[12]

2019년 EU 보고서는[2] 황소 분해성 플라스틱을 다음과 같이 설명한다.

'옥소 분해성 플라스틱'은 산화 작용을 통해 플라스틱 소재를 미세 조각으로 분해하거나 화학적 분해로 이어지는 첨가물을 포함하는 플라스틱 물질을 의미한다.

논란

2017년 11월 6일, 엘렌 맥아더 재단은 황소 생체 분해성 플라스틱을 금지하라는 요구를 뒷받침하는 M&S, 펩시코, 유니레버 등 150개 기관이 지지하는 논문을 발표했다. 이 보고서는 영국 플라스틱 연합 재활용 그룹과 걸프 석유화학 및 화학 협회, 세계야생생물기금(WWF) 등 NGO, 플리머스 해양 연구소를 비롯한 과학자, EU 9개국의 10개 MEP 등의 지원을 받았다.[13]

그러나 옥소-바이오디그레이더블플라스틱협회(OPA)는 이 보고서가 부정확하다고 주장했다. 그것은 150개의 조직들 중 많은 조직들이 경쟁적인 생물 플라스틱 기술을 공격적으로 홍보했고, 문서에 로고가 나온 다른 많은 조직들은 쓰레기처럼 개방된 환경에 들어가는 플라스틱 제품의 생산자들 자신이었다고 주장했다. 논문의 결론은 이그나시 자쿠바위츠 교수에 의해 거부되었는데, 이 논문은 분해 과정이 단순한 단편화가 아니라 고분자량 고분자에서 생체 감응이 가능한 물질로의 변화라고 말했다.[14]

황소생물 분해성 플라스틱에 대한 찬반 증거도 2018년 11월 고등법원 기술부와 건설부 등에서 25년 이상의 판결 경험이 있는 피터 서스만 QC 고등법원 부장판사가 전문가 증거평가에 참여한 가운데 검토했다. 그는 황소 생물 분해성 플라스틱을 선호하는 과학적인 사례가 "명확하고 설득력 있는" 것이라고 선언했다. 서스먼은 플라스틱의 생화학 및 생물학적 분해 과정을 조사한 다음, 구체적으로 공기의 분해와 바닷물의 분해 과정을 살펴보았다. 그는 15페이지의 서면 의견으로 다음과 같이 결론지었다.

소의 생체분해가 효과적인지 여부를 '어느 쪽이든 확실한 증거가 없다'고 결론짓는 것은 더 이상 참을 수 없다. 나는 최근의 연구가 황소 생체 분해성 플라스틱이 실제로 그 기술이 사용되지 않을 때보다 훨씬 더 빠른 성능 저하를 촉진하는데 효과적이라는 명확하고 설득력 있는 증거를 제공한다고 생각한다... [I]는 '합리적인 시간 내에'보다 훨씬 더 빠른 최종 성능 저하가 더 늦게 발생한다는 것을 상상할 수 없지만, 그 표현이 정의될 수도 있다. [나는 생분해성 플라스틱이 쓰레기를 버리도록 부추길지도 모른다는 생각을 "황당하고 불합리한 것"[15]으로 여긴다.

피터 서스만의 보고서는 다른 사람들에게 비난을 받았다.[16]

순환 경제에서 플라스틱을 위한 유럽 전략

2018년 1월 16일, 유럽위원회는 황소 분해 플라스틱 사용에 관한 보고서를 발표했다.[11] 이 문서는 같은 날 발표된 유럽의 순환경제 플라스틱 전략의 일부를 구성한다.[17]

위원회는 다양한 환경에서 소분해성 플라스틱의 생분해성, 쓰레기 처리와 관련된 환경 영향, 그리고 재활용이라는 세 가지 주요 이슈에 초점을 맞췄다.

위원회는 개방된 환경에서, 생물분해를 가능하게 할 만큼 충분히 낮은 분자량으로 조각된 소분해 물질이 있다는 결정적인 증거가 없다는 것을 발견했다. 황소 분해성 플라스틱이 해양 환경에서 분해되는 데 필요한 시간에 대한 결정적인 증거도, 단편화의 정도에 대해서도 없었다. 그것은 조각난 플라스틱이 완전히 생분해되지 않을 상당한 위험이 있으며, 그 후에 특히 해양 환경에서 미세 플라스틱의 양이 가속화되고 누적될 위험이 있다고 말했다. 급속한 분열은 해양동물에 의한 미세플라스틱 섭취의 위험을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

보고서는 쓰레기 처리와 관련해 황소 분해성 플라스틱 산업이 동식물군에 미치는 독성 영향을 최소화하는 제품을 만들 수 있는 것으로 나타났지만, 부정적인 영향이 없다는 것이 결정적으로 입증되지는 않았다고 밝혔다. 환경 내 플라스틱 폐기물의 해결책으로 황소 분해물을 마케팅하는 것은 부적절하게 그리고 해양 환경에서 폐기될 가능성이 더 높아지게 할 수 있다; 조각화 과정을 거치면서 황소 분해성 플라스틱은 정화 운동 중에 회수될 가능성이 더 낮아졌다.

이 보고서는 유럽위원회가 황소 분해 가능 플라스틱과 황소 분해 가능 플라스틱의 차이를 이해하지 못했다고 말하는 옥소 분해 가능 플라스틱 협회에 의해 비판되었다.[18] OPA는 위원회가 소성 플라스틱의 분해와 관련된 증거를 듣지 않았다고 비난했는데, 그것은 이 플라스틱이 생물학적으로 흡수될 수 있는 분자 수준으로 분해되었음을 보여주었다고 주장했다. OPA는 생물분해 시간 계산과 관련해 환경조건의 변동성 때문에 특정 시료가 특정 조건에서 분해되는 데 걸리는 시간을 조사하는 것은 유용하지 않다고 밝혔다. 이 연구소는 황소 생물 분해성 플라스틱이 같은 조건에서 기존 플라스틱보다 더 빨리 분해된다는 것이 핵심이라고 말했다. 재활용과 관련해선 회원사들이 10년 이상 황소생물 분해성 플라스틱을 성공적으로 재활용해왔으며 부정적인 보고는 없었다고 밝혔다. 그것은 쓰레기를 버리는 것에 대한 위원회의 견해를 거부했고, 황소 분해성 플라스틱이 다른 플라스틱 제품과 구별할 수 없기 때문에, 그것들은 추가적인 수준의 쓰레기를 발생시킬 가능성이 없다고 말했다. 그것은 위원회가 이전에 논란이 되었던 엘렌 맥아더 재단의 보고서를 포함한 외부 보고서를 사용한 것을 비난했다.

보다 최근의 2018년 10월 보고서는 이전 보고서와 일치한다. 소분해성 플라스틱을 포함한 미세 플라스틱을 제한할 필요가 있다고 명시하고 있다.[19]

유럽연합(EU) 지침인 2019/904년 유럽의회 및 이사회(2019년 6월 5일)는 황소 분해 플라스틱으로 만든 제품의 시장 도입을 금지하고 있다(제5조).[2]

EU에 대한 옥소생물분해성 플라스틱 협회의 대응

유럽연합(EU) 위원회는 '특정 플라스틱 제품이 환경에 미치는 영향 감소에 관한 지침안(2018/0172(COD)'에서 생산되는 플라스틱 제품의 수량 감축을 위한 다양한 방안과 재활용 수거를 위한 수거 장려 방안을 제시했다. 대부분의 사람들은 그러한 조치를 지지하겠지만 플라스틱 쓰레기와 같은 시간이 없어질 때까지 플라스틱은 여전히 허용할 수 없는 양으로 개방된 환경으로 빠져나갈 것이다. 이것은 곧 일어날 것 같지 않다.

옥소생물분해성 플라스틱 협회에 따르면, 옥소생물분해성 기술은 환경에 플라스틱 쓰레기가 축적되는 것을 막을 수 있는 유일한 방법이며, 만약 EU에서 옥소생물분해성 기술이 심각하게 제한된다면 의도하지 않은 결과가 초래될 것이라고 한다. 옥소 바이오디젤 플라스틱이 의무화된 국가들에 대해 유럽 기업들이 효과적으로 제조를 금지한다면 시장 왜곡이 있을 것이다. 그 대신에, 어떤 나라들은 비참한 결과를 초래하면서 유럽의 선례를 따를 수 있고, 그들의 축적된 플라스틱 쓰레기의 많은 부분이 결국 유럽의 해안으로 갈 길을 찾을 수 있을 것이다.

지침 초안에 대한 리사이틀(3)은 "해양 쓰레기는 경계선을 넘어 지구적인 문제로 인식되고 있다"고 말한다. 레이스는 유럽의회에 제출한 보고서(2018년 10월 11일)에서 "유럽에서는 매년 15만 톤의 플라스틱이 바다에 버려진다. 매년 800만 톤이 바다에 버려지는 등 전 세계적으로 상황은 더욱 심상치 않다. 지침 초안에 대한 리사이틀(5)은 "연합에서, 해변 쓰레기 수로 측정되는 해양 쓰레기의 80~85%는 플라스틱이며, 일회용 플라스틱 물품은 50%를 차지한다"고 말한다. 플라스틱이 개방된 환경, 특히 바다로 빠져나갈 경우 일반 플라스틱보다 훨씬 빨리 생분해성 물질로 전환되도록 시급히 업그레이드해야 하는 이유다.

바다에서 회수되는 미세플라스틱은 "산소 분해성" 플라스틱으로부터 나온 것인데, 플라스틱은 분해되고 분해되지만 아주 오랜 시간[citation needed] 동안 외에는 생분해되지 않는다. 이것들은 의심의 여지없이 지속적인 미세 플라스틱을 만들어 내는 전통적인 플라스틱이고, 이것이 사우디 아라비아와 다른 11개국에서 그것들이 금지된 이유인데, 이 제품들을 만드는 옥소 바이오디그레이드 기술이 현재 의무화 되어 있다. 제품은 ASTM D6954에 근거한 엄격한 기준을 준수해야 한다.

참조

  1. ^ "The impact of the use of "oxo-degradable" plastic on the environment : final report". publications.europa.eu (in Dutch). Directoraat-generaal Milieu (Europese Commissie). 2016-09-20. Retrieved 2018-01-26.{{cite web}}: CS1 maint : 기타(링크)
  2. ^ a b c EU 지침 2019/904 (제5조), EU 지침 2019년 6월 5일
  3. ^ "ASTM D6400 – Test for Compostability". Biodegradable Products Institute. Retrieved 10 February 2019.
  4. ^ 에헤라과이벨, B, 외 (2017). 산화과점자의 특성화
  5. ^ Mote Marine Laboratory (1993). "Marine Debris Biodegradation Time Line". Center for Microbial Oceanography: Research and Education. Archived from the original on 5 November 2011. Retrieved 16 March 2019.
  6. ^ Yooeun CHAE & Youn-Joo AN (2018). "Current research trends on plastic pollution and ecological impacts on the soil ecosystem: A review". Environ Pollution. 240: 387–395. doi:10.1016/j.envpol.2018.05.008. PMID 29753246.
  7. ^ "CEN/TR 15351:2006 -". standards.cen.eu.
  8. ^ Chiellini, E.; Corti, A.; D'Antone, S.; Baciu, R. (1 November 2006). "Oxo-biodegradable carbon backbone polymers – Oxidative degradation of polyethylene under accelerated test conditions". Polymer Degradation and Stability. 91 (11): 2739–2747. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2006.03.022.
  9. ^ Jakubowicz, Ignacy; Yarahmadi, Nazdaneh; Arthurson, Veronica (1 May 2011). "Kinetics of abiotic and biotic degradability of low-density polyethylene containing prodegradant additives and its effect on the growth of microbial communities". Polymer Degradation and Stability. 96 (5): 919–928. doi:10.1016/j.polymdegradstab.2011.01.031. ISSN 0141-3910.
  10. ^ a b "옥소 분해성" 플라스틱 사용이 환경에 미치는 영향에 대한 연구를 보완하는 정보를 제공하기 위한 연구 유럽 위원회 2017년 4월.
  11. ^ a b c 소분해 비닐봉지를 포함한 소분해 플라스틱 사용이 환경에 미치는 영향에 대해 유럽 의회와 의회에 보고한다. 유럽 위원회 2018년 1월.
  12. ^ a b 해리슨, 제시. P.,, 보드먼요 칼, O'Callaghan, 케네스, Delort, 앤마리,, 짐(2018-05-01)."수생 환경에서 캐리어 가방과 플라스틱의 영화를 Biodegradability 기준:비판적 개관".개방형 과학이다. 5(5):171792.Bibcode:2018RSOS....571792H. doi:10.1098/rsos.171792.ISSN 2054-5703.PMC5990801.PMID 29892374.재료는 창조적 공용 귀인 4.0국제 라이센스 하에 가능하다 이 원본에서 복사되었다.
  13. ^ "Over 150 organisations back call to ban oxo-degradable plastic packaging". european-bioplastics.org.
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  16. ^ "UK judge finds the case for oxo-degradable plastic 'compelling' – bioplastics MAGAZINE". www.bioplasticsmagazine.com.
  17. ^ 순환경제에서 플라스틱을 위한 유럽전략. 유럽 위원회 2018년 1월.
  18. ^ OPA는 순환경제에서 플라스틱을 위한 유럽 전략에 대응한다. 2018년 1월.
  19. ^ "REPORT on the proposal for a directive of the European Parliament and of the Council on the reduction of the impact of certain plastic products on the environment". www.europarl.europa.eu.

원천

외부 링크