על החומרים האוקסו-ביו-מתכלים d2w

כזכור, החומרים האוקסו-ביו-מתכלים נוצרים על ידי הוספת תוסף חמצון לפולימרים קונבנציונליים. החמצון גורם לשבירת המבנה המולקולרי של הפולימר ולהפיכתו לתרכוב מסיס במים. בשלב זה מיקרואורגניזמים הנוכחים בסביבה הטבעית גורמים להטמעה ביולוגית שלו כמו של כל חומר ארגני אחר וממירים אותו למים, פחמן דו-חמצני וביומאסה. התהליך יכול להתרחש בקרקע או במים, ובלבד שיהיה בהם חמצן (אם החומר יוכנס למטמנה בתנאים של העדר חמצן הוא לא יתכלה). קצב ההתפרקות מושפע מרמות החום, האור והלחץ.

היצרן יכול להחליט מתי הפולימר יתפרק. במילים אחרות, החומרים האוקסו-ביו-מתכלים הם בעלי אורך חיים מבוקר, ובנקודת זמן שנקבעה הם מפעילים מנגנון של הרס עצמי. בהתאם לפורמולציה, מנגנון זה יופעל כעבור 60 יום עד שש שנים.

החומרים האוקסו-ביו-מתכלים ביקורת רבה אולם  ישנן גם התפתחויות מעודדות בהתייחסות לחומרים אלה.  למשל, פקיסטן ואיחוד האמירויות הערביות אימצו חקיקה, לפיה כל המוצרים המתכלים, המיוצרים מחומרים פלסטיים, ובראשם אריזות, חייבים להיות מיוצרים מחומרים אוקסו-ביו-מתכלים. במקביל, ה-FTC  (Federal Trade Commission) בארה"ב פרסם נייר עמדה, אשר מפריך את הטענות בדבר האופי הירוק של החומרים הפלסטיים המתכלים בקומפוסט, ובקנדה בוטלה ההחלטה לאסור את השימוש בשקיות פלסטיות בחנויות הקמעוניות.

יותר ויותר מדינות ורשויות מכירות בפוטנציאל של החומרים האוקסו-ביו-מתכלים וביתרון הסביבתי שלהם על פני החומרים הביו-מתכלים, אשר מתפרקים רק במטמנות תעשייתיות ומבוקרות, בתנאים של העדר חמצן. לדבריו, ההתכלות במטמנות מייצרת את גז החממה מתאן (*CH*4), אשר פולט יותר חום מהפחמן הדו-חמצני (CO*2*), ולכן הוא מסוכן יותר לסביבה (למרות שפחמן דו-חמצני אחראי ל-3.6% מאפקט החממה ואילו המתאן תורם לו 0.4% בלבד).

לחומרים האוקסו-ביו-מתכלים יש יתרון גם על פני חומרים ממקור ביולוגי מתחדש משום שהאחרונים יקרים, אינם ניתנים למחזור באפיקי המחזור הקיימים, קשה לעבדם ובדרך כלל הם כבדים יותר מהחומרים הפלסטיים הקונבנציונליים. לאור מגבלות אלה, לדבריו, החומרים האוקסו-ביו-מתכלים מציגים פתרון בעל עדיפות כלכלית לשאלת ניהול הפסולת. יתרה מזו, החומרים ממקור ביולוגי מתחדש גורמים להסבת יבולים מהזנת האוכלוסייה העולמית להפקת חומרי גלם, וכן מעודדים בירוא יערות כדי לפנות שטחים ליבולים נוספים.

לגבי תוסף ה d2w , די להשתמש בו בשיעור הוספה של 1% לכן השימוש בו אינו משפיע על התכונות הפיזיקליות של החומר הפלסטי מבחינת אלסטיות, חוזק או שקיפות.

תוספי d2w עברו בדיקות על פי תקני OECD

207/208, BS 8472 ו-ASTM D6954 מאשרים שהתוספים אינם משחררים משקעים רעילים או מתכות כבדות, העלולות לפגוע בסביבה ושהם יתכלו בסביבה הפתוחה בתוך 2-5 שנים.

סוג התוסף נתפר לפי היישום, לכן יש להגדיר תחילה את מרכיבי המוצר ותכונותיו, שיטת הייצור שלו, זמן המדף שלו או משך השימוש בו, וכן את שיטת סילוקו. על סמך נתונים אלה מתאימים את סוג תוסף ה-d2w ומבצעים ייצור ניסיוני. הדוגמאות המיוצרות נבדקות במעבדות של חברת SYMPHONY, ואם יש צורך נעשים תיקונים והתאמות בחומר או בתהליך. לדבריו, ניתן להגיע לייצור סדרתי תוך כשלושה עד ארבעה חודשים.

בין היישומים של התוסף במוצרים ביתיים ניתן למנות אריזות למיניהן, כולל שקיות לנשיאה, לאשפה ולמזון, אריזות למאפים ולמזון קפוא ומצונן, מגשיות וסלסלות למזון וכן מפות שולחן וכפפות, ובין היישומים של התוסף בחקלאות ניתן למנות יריעות לחיפוי הקרקע ושרוולי בננות. ניתן להתאים את ה-d2w ל-PE, ל-PS, ל-PP ול-BOPP, וביישומים הכרוכים במגע עם מזון משתמשים בסוג d2w שאושר למגע עם מזון על פי תקני האיחוד האירופי וארה"ב.

תנאים סביבתיים, כגון לחות וטמפרטורה, משפיעים על קצב ההתכלות שלהם, לכן יש להקפיד על תנאי אחסון נאותים. גם חשיפה למחזורי חימום רבים בתהליך הייצור פוגעת באפקטיביות שלהם, לכן יש להבטיח התאמה בין החומר לתהליך. להלן מספר דוגמאות של יישומים:

באריזות מ-PP ומ-BOPP למזון הושג זמן מדף של 12 חודשים באחסון מקורה ומאוורר (מתחת ל-30 מעלות) תוך שמירה על שקיפות האריזה וטריות המזון. זמן ההתכלות בגמר השימוש היה 18 חודשים בתנאי סביבה פתוחה.

בשקיות לאשפה ולכריכים מ-PE הושג זמן מדף של 12 עד 18 חודשים באחסון מקורה ומאוורר למרות האקלים הישראלי החם, תוך שמירה על כושר נשיאה גבוהה והלחמה אמינה. משך ההתכלות בגמר השימוש היה 12 חודשים בתנאי סביבה פתוחה.

ביריעות חיפוי לחקלאות מ-PE מאפשר השימוש בתוסף לחסוך את הצורך באיסוף היריעות בתום העונה וסילוקן. ביישום זה הושג זמן מדף של 12 עד 18 חודשים (בהתאם לעובי המוצר) באחסון אטום, מקורה ומאוורר. זמן ההתכלות בשדה (בחשיפה לשמש) היה 3 עד 12 חודשים, כולל התכלות מלאה של השוליים הקבורים. בעיות הדבקה נפתרו באמצעות תוסף נגד החלקה.

במגשיות למזון, העמידות לחימום במיקרוגל, הושג זמן מדף של 24 חודשים באחסון מקורה ומאוורר. משך ההתכלות היה 24 חודשים בתנאי הסביבה. ליישום זה נדרש תוסף עמיד בחימום הכפול של התרמופרמינג ונעשה מאמץ לשפר את השימוש בחומר ממוחזר, שהינו מוגבל בגלל החימום החוזר.

אלי עמיר