Biopohjainen ja biohajoava muovi – eivät tarkoita samaa
Teksti: Kirsi Mikkonen
Biopohjaiset muovit jalostetaan uusiutuvista, biologista alkuperää olevista raaka-aineista. Biohajoavat muovit ovat materiaaleja, jotka hajoavat biologisen prosessin kautta hiilidioksidiksi ja vedeksi. Biopohjaisuus ei ole biohajoavuuden edellytys eikä päinvastoin.
Elintarvikkeiden pakkausmateriaaleille asetetaan vaatimuksia liittyen materiaalin turvallisuuteen, toimivuuteen ja hintaan. Öljypohjaisilla, synteettisillä muoveilla on useita erinomaisia ominaisuuksia, minkä vuoksi ne ovat monen pakkaajan ensisijainen vaihtoehto.
Muovit ovat nimensä mukaisesti muovattavia: niistä voidaan tehdä joustavia tai kovia, pusseja, pulloja, rasioita, kalvoja tai pinnoitteita. Muovit ovat kevyitä ja ne soveltuvat painatukseen; monet niistä ovat läpinäkyviä, kuumasaumautuvia ja mekaanisesti kestäviä. Muovilaadusta riippuen niillä on erilaisiin käyttötarkoitukseen soveltuvia suojaominaisuuksia, kuten vedenkesto. Jotkin muovit estävät myös hapenläpäisyä. Muovien etuihin kuuluu niiden edullinen hinta – jonka tosin ennustetaan kasvavan tulevaisuudessa.
Muovien haittapuoli on niiden erittäin hidas maatuminen, minkä vuoksi ne roskaavat ympäristöä, kuten vesistöjä. Muovikappaleet ja pienen pienet mikromuovit ovat haitaksi eläimille ja pieneliöille. Ongelma ei ole vain etäisissä kaukomaissa, vaan muoviroskia ja mikromuoveja esiintyy Suomenkin vesistöissä ja lähialueilla.
Uusia, korvaavia materiaaleja kehitetäänkin poistamaan riippuvuuttamme uusiutumattomasta öljyraaka-aineesta tuomalla markkinoille uusiutuvia, biopohjaisia muoveja ja vähentämään ympäristön roskaantumista kehittämällä biohajoavia muovilaatuja. Jotkut uusista ratkaisuista vastaavat molempiin tavoitteisiin, toiset jompaankumpaan.
Biopohjaisilla muoveilla tarkoitetaan uusiutuvista, biologista alkuperää olevista raaka-aineista jalostettuja muoveja. Biohajoavat muovit ovat materiaaleja, jotka hajoavat biologisen prosessin kautta hiilidioksidiksi ja vedeksi. Vastoin yleistä väärinkäsitystä, biopohjaisuus ei ole biohajoavuuden edellytys eikä päinvastoin.
Yleisimmin käytössä olevat muovit ovat öljypohjaisia ja hajoamattomia. Tällaisia muoveja ovat muun muassa polyetyleeni (PE), polyetyleenitereftalaatti (PET) ja etyleenivinyylialkoholi (EVOH). PE:n yleisiä käyttösovelluksia ovat esimerkiksi ruokakaupan muovikassit tai hedelmäpussit. PET:sta valmistetaan mm. virvoitusjuomapulloja, kun taas EVOH:ia lisätään monikerrosmuoveihin sisäkerrokseksi estämään hapenläpäisyä. Käytön jälkeen nämä muovit voidaan polttaa energiaksi tai kierrättää uudelleen muovattavaksi.
On kuitenkin olemassa myös öljypohjaisia, synteettisiä muoveja, jotka ovat biohajoavia ja jotka voidaan kompostoida. Luonnossa esiintyy mikrobeja, joiden tuottamat entsyymit pilkkovat mm. polyvinyylialkoholin (PVOH) ja polykaprolaktonin (PCL) polymeeriketjuja aikaansaaden biohajoamisen. Kyseisiä muoveja hyödynnetään esimerkiksi kompostoituvien biojätepussien raaka-aineina.
Toisaalta biopohjaisuus ei ole tae biohajoamiselle. Viime vuosien merkittävä läpimurto biopohjaisten materiaalien kehityksessä on bioetanolin jalostus muoveiksi. Kasveista saatua tärkkelystä tai sakkaroosia fermentoidaan etanoliksi, josta edelleen kemiallisen reaktion kautta – lohkaisemalla vesi – saadaan eteeniä. Biopohjainen PE on jo käytössä, esimerkiksi Suomessa maitotölkkien korkeissa. Virvoitusjuomapulloissa on jo joidenkin vuosin ajan käytetty bio-PET -muovia, jonka lähtöaineista etaanidioli on jalostettu etanolista. Valmistajat pyrkivät myös täysin biopohjaisen PET-muovin kehitykseen taloudellisesti kannattavalla tavalla.
Biologisesta alkuperästä huolimatta näiden muovien ominaisuudet, käyttö ja kierrätys vastaavat täysin niiden öljypohjaisten vastineiden ominaisuuksia. Bio-PE ja bio-PET eivät hajoa kompostoitaessa, mutta ne voidaan kierrättää samoin kuin vastaavat öljypohjaiset PE ja PET. Kierrätettäessä biopohjaiset muovit eivät vapauta kasvien sitomaa hiilidioksidia vaan toimivat päinvastoin hiilinieluina. Mm. Neste Oyj kehittää ja edistää biopohjaisten muovien valmistusteknologiaa.
Neljännen muovityypin muodostavat materiaalit, jotka ovat sekä biopohjaisia että biohajoavia. Näihin kuuluvat luonnonpolymeereistä, kuten tärkkelyksestä ja selluloosasta tai niiden kemiallisista johdannaisista valmistetut muovit. Lisäksi polylaktidi (PLA), eli maitohapon polymeeri, ja tietyt mikrobien tuottamat polyesterit (polyhydroksialkanoaatit, PHA) ovat biopohjaisia ja biohajoavia. Kyseisiä muovilaatuja käytetään jo monenlaisten elintarvikkeiden pakkaamiseen pusseina, rasioina, juomamukeina ja mm. kartongin pinnoitteina. Uusia vaihtoehtoja kehitetään laajasti.
Koska biopohjaisuus ja -hajoavuus eivät riipu toisistaan, muovien luokittelun mukaiset termit herättävät hämmennystä ja sekaannusta. Toimittajien, päättäjien ja asiantuntijoidenkin puheissa ja teksteissä esiintyy usein epämääräinen termi ”biomuovi” – aina ei ole selvää, tarkoitetaanko tällä biopohjaista, biohajoavaa, vai molempia. Toinen termi, jonka merkitys on epäselvä, on ”biopolymeeri”. Tarkkaan rajattuna biopolymeerillä tarkoitetaan luonnossa polymeerisenä esiintyvää yhdistettä, esimerkiksi polysakkaridia tai proteiinia. Joskus biopolymeeriksi kutsutaan myös polymeeriä, joka on syntetisoitu biopohjaisista monomeereista, kuten PLA. Materiaalin sisältämän bioperäisen aineksen osuus voidaan selvittää hiilen 12- ja 14-isotooppien määritykseen perustuvalla menetelmällä.
Biohajoaminen on siis polymeerien pilkkoutumista mikrobien ja niiden tuottamien entsyymien vaikutuksesta. Kompostoituminen sen sijaan on ihmisen säätelemää biohajoamista, jossa kosteus ja lämpötila asetetaan halutulle tasolle ja jossa hajoaminen tapahtuu tietyn ajan kuluessa. Kompostoinnin toteutumista voidaan tarkkailla materiaalin hajoamisasteena tai esimerkiksi tuotetun hiilidioksidin määränä. Säädöksillä ja standardeilla määritellään, missä ajassa ja olosuhteissa tapahtuvaa hajoamista voidaan kutsua kompostoinniksi. Säädökset ovat tiukat: puista syksyisin putoavat lehdet maatuvat hitaammin kuin teollisen kompostoinnin säädökset edellyttävät biohajoavilta materiaaleilta.
Biopohjaisten ja biohajoavien materiaalien kehityksellä pyritään vastaamaan tärkeisiin ympäristöä ja luonnonvarojen käyttöä koskeviin kysymyksiin. Tutkimus on tuottanut ja tuottaa edelleen uusia innovaatioita, joilla uusiutuvista raaka-aineista voidaan jalostaa toimivia pakkausmateriaaleja. Uusien materiaalien käyttöönotto edellyttää, että paitsi ammattilaiset, myös suuri yleisö tuntee niihin liittyvät termit, käsitteet, ja ominaisuudet, joiden perusteella sekä teollisuus että yksittäiset kotitaloudet lajittelevat pakkausjätteensä. Hyvillä pakkauksilla ja niiden oikeanlaisella kierrätyksellä säästetään ympäristöä.
Kirjoittaja on elintarvikkeiden materiaalitieteen dosentti ja toimii yliopistonlehtorina Helsingin yliopistossa. Artikkeli on julkaistu Pakkaus-lehden numerossa 2/2017
