Bioplastic: biodegradability in the marine environment

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Biodegradable bioplastics environmental impact in the seawaters

Biodegradable bioplastic is today defined as an alternative to reduce plastic pollution in the seas and oceans thanks to its natural disintegration which is not harmful to the marine environment. But what does biodegradability mean and what is its real environmental impact under natural conditions?

According to a study conducted by UNEP 2015 – United Nations Environment Program, Nairobi – Biodegradable Plastics and Marine Litter. Misconceptions, concerns and impacts on marine environments, here is the definition:

“Biodegradation is the partial or complete breakdown of a polymer as a result of microbial activity, into carbon, hydrogen and oxygen, as a result of hydrolysis, photodegradation and microbial action (enzyme secretion and within-cell processes). The probability of biodegradation taking place is highly dependent on the type of polymer and the receiving environment. [..] Partial biodegradation can lead to the production of nano-sized fragments and other synthetic breakdown products.”

Therefore, to evaluate a biodegradable bioplastic it is of fundamental importance to verify the type of material, its application and the environmental conditions in which the decomposition process occurs.

Furthermore, to measure the marine environmental impact of bioplastics, it is necessary to figure out the actual time taken for its biodegradability under particular environmental conditions.

In this regard, the institutions have expressed themselves through the standardization (international – ISO, European Norm – EN, American Society for Testing and Materials – ASTM International) that defines the conformity on the label “biodegradable” of a material.

European Bioplastics lists some examples of ISO standards:

“ISO 18830 and ISO 19679, for example, are two standards on the test methods for determining the aerobic biodegradation of non-floating plastic materials in a seawater/sediment interface, both of which have been published in 2016 and are also eligible on CEN-level. Additional draft standards, for example ISO/CD 22404 for the determination of aerobic biodegradation of non-floating materials in marine sediments and ISO/CD 22766 for the disintegration test of plastic materials in marine habitats under real field conditions are currently under development”

Biodegradability in a sustainable marine environment: a matter of several variables

The continuous effort in research and development and standardization dedicated to the exceptional value of the biodegradability of bioplastics in the marine environment defines it as an intrinsic characteristic of the product in relation to the environmental conditions found in nature and therefore in the seas and oceans.

bioplastic biodegradable in the marine environment

This means that, at present, there is no biodegradable material in a marine environment with a sustainable impact valid for the entire globe. The rate of biodegradability depends largely on the environment and its variables such as temperature, humidity, oxygen levels, assemblages of microbes, exposure to UV rays.

In practice, as long as biodegradable bioplastic is thrown as waste in the seas and oceans, it will be substantially an ecological risk like conventional plastic, as there is no certain and absolute confirmation of the sustainable effect in those specific environmental circumstances.

On the contrary, if the biodegradability feature in the marine environment is targeted for specific applications – such as fishing gear – or for specific regions – those in which there is no proper waste management so that litter is discharged into the sea – then it is possible to study and produce a biodegradable bioplastic specific for those environmental conditions.

EarthBi in its vision of contributing to reduce plastic pollution, spreads PLA bioplastics – biological and biodegradable – with its own intrinsic features of specific biodegradability.

 

EarthBi: https://earthbi.io 


Leggi l’articolo in italiano:

Bioplastica: la biodegradabilità in ambiente marino

L’impatto ambientale delle bioplastiche biodegradabili nelle acque marine

La bioplastica biodegradabile è ad oggi definita un’alternativa per ridurre l’inquinamento causato dalla plastica nei mari e oceani grazie alla sua disgregazione naturale che risulta essere non nociva per l’ambiente marino. Ma cosa vuol dire biodegradabilità e qual’é il suo reale impatto ambientale in condizioni naturali?

Secondo quanto riportato da uno studio condotto dalla UNEP 2015 – United Nations Environment Programme, Nairobi – Biodegradable Plastics and Marine Litter. Misconceptions, concerns and impacts on marine environments, ecco la definizione:

“La biodegradabilità è la scomposizione parziale o completa di un polimero a seguito dell’attività microbica in carbonio, idrogeno e ossigeno, a seguito di idrolisi, fotodegradazione e azione microbica (secrezione di enzimi e processi all’interno delle cellule). La probabilità che avvenga la biodegradabilità dipende fortemente dal tipo di polimero e dall’ambiente di ricezione. [..] La biodegradabilità parziale può portare alla produzione di frammenti di dimensioni nanometriche e altri prodotti di decomposizione sintetici.”

Dunque per valutare una bioplastica biodegradabile è di fondamentale importanza accertarsi sul tipo di materiale, la sua applicazione e le condizioni ambientali in cui si verifica il processo di decomposizione. 

Inoltre, per misurare l’impatto ambientale delle materie bioplastiche nell’ambiente marino è necessario comprendere l’effettivo tempo impiegato per la sua biodegradabilità nelle particolari condizioni ambientali. 

A tal proposito, si sono espresse le istituzioni attraverso le standardizzazioni (internazionali – ISO, Norma europea – EN, American Society for Testing and Materials – ASTM International) che definiscono la conformità sull’etichetta “biodegradabile” di un materiale

La European Bioplastics elenca alcuni esempi di standard ISO:

“ISO 18830 e ISO 19679, ad esempio, sono due standard sui metodi di prova per determinare la biodegradabilità aerobica di materiali plastici non galleggianti in un’interfaccia di acqua di mare / sedimenti, entrambi pubblicati nel 2016 e idonei anche a livello CEN. Sono attualmente in fase di sviluppo ulteriori progetti di standard, ad esempio ISO / CD 22404 per la determinazione della biodegradabilità aerobica di materiali non galleggianti nei sedimenti marini e ISO / CD 22766 per il test di disintegrazione di materiali plastici in habitat marini in condizioni reali di campo.”

La biodegradabilità in ambiente marino sostenibile: incontro di più variabili

Il continuo sforzo in ricerca e sviluppo e standardizzazione dedicato all’eccezionale valore della biodegradabilità delle bioplastiche nell’ambiente marino definisce la stessa come una caratteristica intrinseca del prodotto in relazione alle condizioni ambientali che si trovano in natura e quindi nei mari e oceani. 

bioplastic biodegradable in the marine environment

Questo significa che ad oggi non esiste un materiale biodegradabile in ambiente marino con un impatto sostenibile valido per tutto il globo, in quanto il tasso di biodegradabilità diventa molto dipendente dall’ambiente e dalle sue variabili come temperatura, umidità, livelli di ossigeno, assemblaggi di microbi, l’esposizione ai raggi UV. 

In pratica, finché la bioplastica biodegradabile viene scartata come rifiuto nei mari e oceani risulterà sostanzialmente un rischio ecologico come la convenzionale plastica, in quanto non si ha conferme certe e assolute dell’effetto sostenibile in quelle determinate circostanze ambientali. 

Al contrario, se la proprietà di biodegradabilità in ambiente marino è mirata per applicazioni specifiche – come attrezzi dedicati alla pesca – o per regioni specifiche – quelle in cui manca una corretta gestione dei rifiuti per cui vengono scaricati nel mare – allora è possibile studiare e produrre una bioplastica biodegradabile specifica per quelle condizioni ambientali

EarthBi nel sua vision di contribuire alla riduzione dell’inquinamento causato dalla plastica, diffonde la bioplastica PLA – biologica e biodegradabile – con le proprie caratteristiche intrinseche di biodegradabilità specifiche. 

 

EarthBi: https://earthbi.io