bioplastik, formowalny Materiał Z tworzywa sztucznego składa się ze związków chemicznych, które są pochodnymi lub syntetyzowane przez drobnoustroje, takie jak bakterie lub genetycznie zmodyfikowanych roślin. W przeciwieństwie do tradycyjnych tworzyw sztucznych, które pochodzą z ropy naftowej, bioplastiki są pozyskiwane z zasobów odnawialnych, a niektóre bioplastiki są biodegradowalne.
Tworzywa sztuczne są polimerami-zespołami identycznych podjednostek chemicznych, zwanych monomerami, które są połączone ze sobą w postaci łańcucha., Właściwości tworzywa sztucznego, podobnie jak wszystkich polimerów, są określone przez monomery w łańcuchu i przez liczbę ogniw i ogniw krzyżowych w jego strukturze. Usieciowanie monomerów zwiększa sztywność polimeru i stabilność termiczną. Jak sama nazwa wskazuje, Tworzywa sztuczne można łatwo formować w różne kształty., Tworzywa sztuczne, takie jak polistyren (polimeryzowany styren, CH2=CHC6H5), polietylen (polimeryzowany etylen, CH2=CH2) lub polipropylen (polimeryzowany propylen, CH2=CHCH3) są formowane w szeroką gamę produktów codziennego użytku i specjalistycznych—na przykład naczynia do jedzenia, filiżanki do kawy, tkaniny syntetyczne, ławki parkowe, części samochodowe i implanty chirurgiczne.
od początku XX wieku nastąpił wybuch w rozwoju i wykorzystaniu tworzyw sztucznych, a ich użyteczność i znaczenie stały się tak wielkie, że trudno wyobrazić sobie współczesne życie bez nich., Praktycznie wszystkie obecne Tworzywa sztuczne są pozyskiwane z ropy naftowej poprzez ekstrakcję chemiczną i syntezę. Ponieważ Tworzywa sztuczne na bazie ropy naftowej na ogół nie ulegają biodegradacji, odpady z tworzyw sztucznych są bardzo trwałe, a ich utylizacja stała się poważnym problemem. Pomimo wysiłków mających na celu wspieranie i zachęcanie do recyklingu, składowiska odpadów wypełniają się odpadami z tworzyw sztucznych, które również gromadzą się w środowisku., Dodatkowym problemem z tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej jest to, że zasoby ropy naftowej są wykorzystywane w górę; konserwatywne źródła szacują, że przy obecnym tempie zużycia, wszystkie znane źródła ropy naftowej na ziemi zostaną wyczerpane przed końcem 21 wieku. Biorąc pod uwagę, że współczesne życie jest zależne od tworzyw sztucznych, że ropa naftowa jest nieodnawialnym zasobem, a odpady z tworzyw sztucznych pochodzenia ropopochodnego zanieczyszczają środowisko, zrównoważone rozwiązanie na dłuższą metę można znaleźć w bioplastikach.,
pierwszy znany bioplastik, polihydroksymaślan (PHB), został odkryty w 1926 roku przez francuskiego badacza Maurice Lemoigne, z jego pracy z bakterią Bacillus megaterium. Znaczenie odkrycia Lemoigne ' a było pomijane przez wiele dziesięcioleci, w dużej mierze dlatego, że w tamtym czasie ropa naftowa była tania i obfita. Kryzys naftowy w połowie lat 70. przyniósł ponowne zainteresowanie poszukiwaniem alternatyw dla produktów na bazie ropy naftowej., Rozwój genetyki molekularnej i technologii rekombinacji DNA po tym czasie dalej pobudził badania, tak że na początku XXI wieku struktury, metody produkcji i zastosowania dla wielu rodzajów bioplastików stały się ustalone. Bioplastiki, które były w użyciu lub badane obejmowały PHB i polihydroksyalkanian (PHA), z których oba są syntetyzowane w wyspecjalizowanych drobnoustrojów, a także kwas polimlekowy (PLA), który jest polimeryzowany z monomerów kwasu mlekowego wytwarzanego przez fermentację mikrobiologiczną cukrów pochodzenia roślinnego i skrobi., Degradacja związków chemicznych między monomerami w tych tworzywach jest spowodowana przez mikroorganizmy lub wodę, dzięki czemu bioplastiki są wysoce pożądanymi materiałami do produkcji biodegradowalnych butelek i folii opakowaniowej. Ponadto, ponieważ produkty degradacji są naturalnymi metabolitami, polimery są interesujące w zastosowaniach medycznych, takich jak opakowania leków o kontrolowanym uwalnianiu i wchłanialne szwy chirurgiczne.
bioplastiki stanowią obecnie niewielką część całkowitej światowej produkcji tworzyw sztucznych. Komercyjne procesy produkcyjne są nękane przez niskie plony i są kosztowne. Jednak ulepszenia w inżynierii metabolicznej i genetycznej wyprodukowały szczepy drobnoustrojów i roślin, które mogą znacznie poprawić plony i możliwości produkcyjne przy jednoczesnym zmniejszeniu ogólnych kosztów. Czynniki te, po dodaniu do rosnących cen ropy naftowej i rosnącej świadomości ekologicznej, mogą rozszerzyć rynek bioplastików w przyszłości.