PAUL ANASTAS RECEIVING THE HEINZ AWARD  11/14/2006 - Acceptance SpeechWhen I was fortunate enough to receive a phone call from Teresa Heinz all I could think of to say was thank you for putting me in such wonderful company. So to my fellow honorees and past honorees, I'm proud to be in this company.If it's true that praise derives its value from its source, then there is no higher award than the Heinz Award. As an individual this is a tremendous honor, and I am extremely appreciative to the Heinz Family Foundation. But it is the invaluable recognition of the green chemistry community that I am apart of that is most important to me tonight because that community, that green chemistry community, recognizes that a sustainable world can only be achieved by taking the only two things that we have, material and energy, in this world and designing them so that they can't hurt human health, the environment, reproduction, don't cause cancer and that that's possible.Right here in Pittsburgh are the leaders in green chemistry, and we are fortunate enough to have two of those leaders with us tonight, Professor Terry Collins, Presidential Green Chemistry Challenge award winner and internationally recognized researcher, teacher. And Professor Eric Beckman also a Presidential Green Chemistry Challenge award winner. Right here in Pittsburgh is the leadership, and they inspire me. They inspire me in so many ways. But no one inspires me more on a daily basis than my new bride of 10 days, Julie Zimmerman. Since this is our honeymoon I'm going to, I'm worried that she's going to think this should be a regular occurrence on every anniversary.John Heinz has inspired many people to follow in his footsteps. His footsteps took him to Yale in 1956, and it's taking me and Julie to the faculty of Yale to start the Center for Green Chemistry and Green Engineering in January. When I said that there were only two things in the world, material and energy, I lied. The truth is that we also have spirit, creativity, innovation and that's why I'm the most optimistic person that we can achieve the goals of a sustainable world.Thank you very much.

Από τo 1910 o Ηenry Ford –παρά την ανάπτυξη των πλαστικών από πετροχημικά που ξεκίνησε από το 1900 και έπειτα– προσπαθούσε να ενσωματώσει στην αυτοκινητοβιομηχανία νέες χρήσεις για υλικά βιολογικής προέλευσης. Πειραματίστηκε αρχικά με το σιτάρι αλλά επικεντρώθηκε τελικά στη σόγια και στην παραγωγή πλαστικών. Σαν πρώτη ύλη χρησιμοποιούνταν το γάλα σόγιας ,ένα υλικό που μένει μετά την εξαγωγή του σογιέλαιου και τη δημιουργία των νιφάδων σόγιας. Αποτελείται 50% από πρωτεΐνη και 50% από υδατάνθρακες (κυρίως κυτταρίνη). Το γάλα σόγιας αντιδρούσε με τη φορμαλδεΰδη παράγοντας πολυάριθμους διασταυρούμενους δεσμούς πρωτεΐνης ενώ η προσθήκη φαινολικής ή ουρικής φορμαλδεΰδης λειτουργούσε σαν συμπολυμερές. Η προκύπτουσα ρητίνη σχηματίζονταν παρουσία κυτταρίνης. Το τελικό μίγμα ήταν 70% κυτταρίνη και 30% γάλα σόγιας. Όταν χρειαζόταν επιπλέον δύναμη και αντοχή στο τελικό πολυμερές προσθέτονταν ίνες γυαλιού , ενώ χρησιμοποιούνταν σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες και πιέσεις στην εξώθηση των θερμοπλαστικών. Πέρα από τα διάφορα πλαστικά εξαρτήματα που κατασκευάζονταν από παραλλαγές του υλικού ο Ford το 1941 παρουσίασε το πρώτο πλαστικό αυτοκίνητο σόγιας , με βάρος τα 2/3 ενός συμβατικού αυτοκινήτου αλλά και έντονη οσμή φορμαλδεΰδης. Το ξέσπασμα του 2ου παγκοσμίου πολέμου αλλά και άλλοι παράγοντες δεν ευνόησαν την περαιτέρω έρευνα για τη χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών για παραγωγή πλαστικών στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Ένα βιοπλαστικό που άντεξε τον ανταγωνισμό των συνθετικών βιοπλαστικών είναι το σελλοφάν , ένα κυτταρινούχο υλικό σε μορφή φύλλων. Η παρασκευή του ξεκινά από ξυλοπολτό ο οποίος κατεργάζεται με καυστική σόδα (NaOH). Το νερό διαλύει μόνο την άμορφη μη κρυσταλλική ύλη ενώ η κρυσταλλική κυτταρίνη δεν διαλύεται. Το NaOH διασπά την κυτταρίνη παράγοντας ένα διάλυμα αλκαλικής κυτταρίνης. Προσθήκη οξέος στο διάλυμα παράγει ένα κυτταρινούχο gel το οποίο πλένεται , καθαρίζεται ενώ κατόπιν προστίθενται μαλακτικοί παράγοντες όπως γλυκόλη ή αιθύλενο-γλυκόλη. Το παραγόμενο υλικό μορφοποιείται σε φύλλα στεγνώνει και τυλίγεται σε ρολλά. Το νέο υλικό είναι σε μεγάλο βαθμό άμορφο , αδιαπέραστο από έλαια και λίπη αλλά διαπερατό από νερό ή υδρατμούς. Η επικάλυψη και από τις δύο πλευρές του φύλλου περιλαμβάνει 4 στρώματα :ένα στρώμα νιτροκυτταρίνης , ένα μονωτικό στρώμα υγρασίας και λίπους , ένα στρώμα πλαστικοποιητή και ένα στρώμα παράγοντα ανάμειξης. Η όλη επίστρωση προσθέτει μόνο 10% στο συνολικό βάρος ενώ προσδίδει αδιάβροχα χαρακτηριστικά που συναγωνίζεται μόνο το υψηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο. Επίσης η διαφάνεια και η γυαλάδα του υλικού καθώς και τα χαρακτηριστικά της υγιεινής και της φρεσκάδας που προσφέρει ανέδειξαν το σελλοφάν σε πρωτεύον υλικό συσκευασίας από το 1930. Σήμερα το σελλοφάν χρησιμοποιείται σε συσκευασίες για πατατάκια και καραμέλες , ενώ εφαρμογές εκτός τροφίμων αποτελούν κυρίως οι συσκευασίες τσιγάρων

Η χημική κατεργασία κυτταρίνης μπορεί να δώσει μια τεράστια ποικιλία πλαστικών και υφάνσιμων ινών. Η οξική κυτταρίνη παράγεται από ίνα βαμβακιού και οξικό οξύ και οξικό ανυδρίτη με θειϊκό οξύ σαν καταλύτης. Είναι θερμοπλαστικό υλικό και τα films του μορφοποιούνται με διάλυμα ακετόνης. Χαρακτηριστικά του υλικού είναι η υψηλή διαπερατότητα του σε οξυγόνο και υδρατμούς γεγονός που το κάνει ιδανικό υλικό συσκευασίας τροφίμων , γιατί δεν θαμπώνει αλλά αφήνει το τρόφιμο να αναπνέει. Άλλα θερμοπλαστικά παράγωγα κυτταρίνης αποτελούν η προπιονική κυτταρίνη , η υδροξυπροπυλική και η αιθυλική κυτταρίνη. Στη δεκαετία του 50 τα παράγωγα κυτταρίνης ήταν τα πιο σημαντικά θερμοπλαστικά ενώ σήμερα οι υφάνσιμες ίνες κυτταρίνης αποτελούν το 8% της παγκόσμιας παραγωγής υφαντικών ινών. Τα παράγωγα αυτά ονομάζονται από μερικούς και σαν «ημισυνθετικά» ενώ πιο σωστός θεωρείται ο όρος «τροποποιημένα βιοπολυμερή».

Οι υδατάνθρακες είναι πολύ περισσότεροι από το άθροισμα όλων των υπολοίπων οργανικών υλικών που υπάρχουν στη γή. Η πιο συνηθισμένη μορφή των υδατανθράκων , οι πολυσακχαρίτες , αποτελούν το 75% όλης της οργανικής ύλης. Ο δε πιο άφθονος πολυσακχαρίτης η κυτταρίνη αποτελεί το 40% όλης της οργανικής ύλης.Η κυτταρίνη , ένα πολυμερές της γλυκόζης , βρίσκεται στο φυτικό κυτταρικό τοίχωμα. Η ετήσια βιομηχανική παραγωγή κυτταρίνης (κελουλόζη) ξεπερνά τους 56∙106 τόνους και προέρχεται κυρίως από ξύλο και βαμβάκι. Χρησιμοποιείται κυρίως στη χαρτοβιομηχανία. Τροποποιημένες κυτταρίνες χρησιμοποιούνται στα χρώματα , στα κεραμικά , στα καλλυντικά , στις μεμβράνες επικάλυψης φαρμάκων , σε ειδικά χαρτιά κ.α. Το άμυλο , ένα άλλο άφθονο οργανικό υλικό , είναι και αυτό πολυμερές της γλυκόζης , βρίσκεται στο καλαμπόκι , στις πατάτες , στο ρύζι , στα μπιζέλια και σε πολλά άλλα φυτά. Η ετήσια παραγωγή αμύλου είναι περίπου 24∙106 τόνοι. Η περισσότερη από τη μισή από την ποσότητα αυτή υδρολύεται μερικώς και έτσι παράγεται δεξτρόζη αλλά και άλλες ουσίες (όπως σιρόπι καλαμποκιού) που χρησιμοποιούνται σαν γλυκαντικά ή σαν πρώτες ύλες σε διάφορες διεργασίες της χημικής βιομηχανίας , της φαρμακοβιομηχανίας και της ζυθοποιΐας. Τα ¾ από την υπόλοιπη ποσότητα χρησιμοποιούνται στη χαρτοβιομηχανία , στην υφαντουργία και στην παραγωγή συγκολλητικών ουσιών ενώ το υπόλοιπο ¼ απορροφάται από την βιομηχανία τροφίμων (παιδικές τροφές , σάλτσες , κέϊκ , κατεψυγμένες πίτες). Η διαφορά στη δομή των δύο αυτών παραγώγων της γλυκόζης είναι ότι στο άμυλο η σύνδεση των μορίων γλυκόζης γίνεται με α-γλυκοσιδικούς δεσμούς ενώ στην κυτταρίνη με β-γλυκοσιδικούς δεσμούς. Η χιτίνη ένας άλλος άφθονος πολυσακχαρίτης , συναντάται στον σκελετικό ιστό των οστρακοειδών , των εντόμων και στα κυτταρικά τοιχώματα νηματοειδών μυκήτων. Ένα παράγωγο της χιτίνης το chitosan παράγεται με καταλυτική αποακετυλίωση της χιτίνης. Η ετήσια βιομηχανική παραγωγή της χιτίνης και του chitosan είναι 500-1.000 τόνοι και χρησιμοποιούνται σε καλλυντικά , είδη υγιεινής διατροφής και στη γεωργία. Το άγαρ με παραγωγή 6.000 τόνους ,χρησιμοποιείται σαν μέσο καλλιέργειας στη μικροβιολογία , σαν πρόσθετο σε τρόφιμα (επιδόρπια , παγωτά , ποτά , ζωοτροφές κατοικιδίων) , σε οδοντόπαστες , αλοιφές , κόλλες , γαλακτωματοποιητές υλικών φωτογραφίας. Η καραγενάνη με 12.000 τόνους χρησιμοποιείται σε οδοντόπαστες , καλλυντικά και φαρμακευτικά παρασκευάσματα , στα τρόφιμα σαν γαλακτωματοποιητής και σταθεροποιητής παγωτών. Το αλγινικό οξύ με παραγωγή 15.000 τόνους χρησιμοποιείται σαν πηκτικό μέσο από μελάνες υφαντουργίας μέχρι σάλτσες για σαλάτες. Πολυσακχαρίτης που παρασκευάζεται βιομηχανικά από βακτήρια και μύκητες με ζύμωση , είναι η ξανθάνη , με παραγωγή 7.000 -15.000 τόνους και χρήση σαν πηκτικό μέσο και σταθεροποιητής στα τρόφιμα .

Το άμυλο είναι το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα. Είναι το πιο φθηνό φυσικό πολυμερές και γίνεται θερμοπλαστικό όταν χρησιμοποιήσουμε σαν πλαστικοποιητή νερό ή άλλες ουσίες. Συνεπώς αμυλούχα θερμοπλαστικά μπορούν να επεξεργαστούν με όλες τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται και για τις συνθετικές ρητίνες. Οι περιορισμοί στα αμυλούχα πολυμερή εντοπίζονται στις φυσικές τους ιδιότητες όπως η μικρή μηχανική αντοχή τους και η μεγάλη διαπερατότητα τους από το νερό. Για τη βελτίωση αυτών των ιδιοτήτων αναπτύχθηκαν ποικίλες στρατηγικές. Μια από τις πρώτες , κατά την παρασκευή μεμβρανών , ήταν ο εμπλουτισμός του αμυλούχου πολυμερούς με πολυαιθυλένιο. Η περιεκτικότητα του συμπολυμερούς σε άμυλο μπορεί να κυμαίνεται από 20 έως 80 % , ανάλογα με τις επιθυμητές ιδιότητες του τελικού προϊόντος αλλά και ανάλογα με την ανοχή ή μη στην τοξικότητα του υπολείμματος του πολυαιθυλενίου. Χαρακτηριστική περίπτωση αποτελεί η χρήση αμυλοπλαστικών καλυμμάτων των φυτών. Τα προστατευτικά αυτά καλύμματα δε χρειάζεται να αφαιρούνται στο τέλος της περιόδου ανάπτυξης του φυτού , διότι απλά βιοαποικοδομούνται , μειώνοντας έτσι το κόστος των εργατικών. Το πλεονέκτημα αυτό βέβαια πρέπει να συνυπολογιστεί με τις επιπτώσεις στην καλλιέργεια από το υπόλειμμα του πολυαιθυλενίου στο χώμα. Το άμυλο μπορεί να αναμιχθεί με βινυλική αλκοόλη (CH2=CHOH) , η οποία αντίθετα με το πολυαιθυλένιο είναι ολικά βιοδιασπάσιμη. Τα μίγματα αυτά είναι θερμοπλαστικά. Υδατοδιαλυτά μίγματα μπορούν να προκύψουν με μεταβολή του ποσοστού της βινυλικής αλκοόλης. Μια τέτοιου είδους χρήσιμη εφαρμογή αποτελεί η παραγωγή σακούλας , όπου συλλέγονται για πλύσιμο τα νοσοκομειακά είδη ιματισμού. Η σακούλα τοποθετείται μαζί με τα διάφορα ρούχα μέσα στο πλυντήριο , διαλύεται κατά τη διάρκεια της πλύσης και βιοαποικοδομείται στη συνέχεια στο χώρο όπου καταλήγουν τα απόνερα της πλύσης. Αμυλούχα υλικά χρησιμοποιούνται για την παραγωγή εμπορικής σημασίας προϊόντων όπως καλύμματα φυτών , σακούλες συλλογής οικιακών σκουπιδιών για κομποστοποίηση , οικιακά σκεύη μιας χρήσης ( μπόλ , πιάτα , κουταλοπήρουνα , ποτήρια ) . Επίσης αφροί αμύλου σε μορφή παστίλιας ή σφαιριδίου , χρησιμοποιούνται για ασφαλή συσκευασία εύθραυστων αντικειμένων. Είναι υδατοδιαλυτοί και βιοδιασπώμενοι αλλά η ανθεκτικότητα και η συμπιεστικότητα τους συναγωνίζεται αυτήν του πολυστυρένιου. Αν στο αμυλούχο μίγμα για την παραγωγή του αφρού προστεθεί πολυβινυλική αλκοόλη αυξάνεται η αντίσταση του αφρού στο νερό. Αν αντί για βινυλική αλκοόλη χρησιμοποιήσουμε στο συμπολυμερισμό του αμύλου καπρολακτόνη , η οποία είναι και αυτή ολικά βιοαποικοδομήσιμη , τότε το μίγμα αποκτά σημαντική αντοχή. Η πολυκαπρολακτόνη χρησιμοποιείται και για την επίστρωση θερμοπλαστικών αμύλουχων φύλλων έτσι ώστε να γίνει αδιαβροχοποίηση του φύλλου.

Το κολλαγόνο , η πιο άφθονη πρωτεΐνη στα θηλαστικά , αποτελεί το 30% όλων των πρωτεϊνών. Είναι μια αδιάλυτη ινώδης πρωτεΐνη που συναντάται στο ζωϊκό συνδετικό ιστό , στους τένοντες , στα αιμοφόρα αγγεία κ.α. Η ζελατίνη προκύπτει όταν οι έλικες του κολλαγόνου υδρολύονται μερικώς και αποδιατάσονται , οπότε οι μηχανικές ιδιότητες του υλικού εξασθενούν και η υφή του γίνεται πιο εύπλαστη. Η εμπορική της χρήση είναι σημαντική και εκτεταμένη. Χρησιμοποιείται σαν πηκτικός παράγοντας σε παγωτά , επιδόρπια , είδη ζαχαροπλαστικής . Η καζεΐνη βρίσκεται στο γάλα , παράγεται από αποβουτυρωμένο αγελαδινό γάλα και χάρη στις εξαιρετικές της ρεολογικές ιδιότητες χρησιμοποιείται στην ετικετοποίηση σε βιομηχανίες εμφιάλωσης , σε προστατευτικές επιστρώσεις και επενδύσεις δερμάτων αλλά και σαν συνδετική ύλη. Φυτικές πρωτεΐνες σημαντικού εμπορικού ενδιαφέροντος είναι η γλουτένη σταριού , η πρωτεΐνη σόγιας , καλαμποκιού , πατάτας , μπιζελιών. Το 30-45% των σπόρων σόγιας είναι πρωτεΐνη , το 20% έλαιο και το υπόλοιπο είναι υδατάνθρακες. Η πρωτεΐνη σόγιας χρησιμοποιείται σε κόλλες ξυλείας (ξυλόκολλες κόντρα-πλακέ) και σε επενδύσεις χαρτονιών. Οι πρωτεΐνες ,παρόλο που είναι πιο ακριβά υλικά από τους πολυσακχαρίτες , είναι μια δυναμική και μεγάλη πηγή πρώτων υλών για τα βιοδιασπώμενα πλαστικά.

Δέρμα , νύχια , ράμφη , κέρατα αποτελούνται από κερατίνη. Στους ιστούς αυτούς η μηχανική δύναμη και η υψηλή απόδοση οφείλεται στην ελικοειδή διάταξη των μακρομορίων. Συγκεκριμένα μακρομόρια κερατίνης δημιουργούν διπλές δεξιόστροφες έλικες. Στη συνέχεια δύο διπλές δεξιόστροφες έλικες περιστρέφονται η μία γύρω από την άλλη με αριστερόστροφη φορά σχηματίζοντας έτσι ένα πρωτοϊνίδιο. Η ίδια αρχή περιέλιξης χρησιμοποιείται από τους μηχανικούς στην κατασκευή ατσάλινων καλωδίων για την στήριξη γεφυρών. Τέλος ομάδες 8 πρωτοϊνιδίων συγκροτούν τα μικροϊνίδια , τα οποία είναι και οι θεμελιώδεις δομικοί λίθοι του ιστού που περιέχει την κερατίνη. Τα μικροϊνίδια συνδέονται μεταξύ τους με διασταυρούμενους δισουλφιδικούς δεσμούς , ο αριθμός των οποίων καθορίζει την σκληρότητα και την ελαστικότητα του ιστού. Έτσι ο μεγάλος αριθμός δισουλφιδικών δεσμών προσδίδει στα νύχια την απαιτούμενη σκληρότητα ενώ η ελαστικότητα του δέρματος εξασφαλίζεται από μικρό αριθμό των συγκεκριμένων δεσμών. Το βαμβάκι , το μαλλί και το μετάξι είναι οι κύριες φυσικές ίνες. Το βαμβάκι περιέχει περίπου 90% κυτταρίνη. Το μαλλί περιέχει 80% κερατίνη (δομική πρωτεΐνη) , 17% σε διάφορες άλλες πρωτεΐνες και το υπόλοιπο 3% είναι κυρίως πολυσακχαρίτες. Το μετάξι είναι η μόνη φυσική ίνα που παράγεται από σκώληκα. Το κύριο βιοπολυμερικό συστατικό του μεταξιού είναι η πρωτεΐνη φιμπροΐνη (78%) ενώ το υπόλοιπο 22% είναι μια συνδετική πρωτεΐνη , η σερικίνη. Οι μηχανικές ιδιότητες του μεταξιού που είναι ένας συνδυασμός δύναμης και ελαστικότητας οφείλονται στη χημική δομή του. Μέσα στο μόριο της φιμπροΐνης υπάρχουν πολλές περιοχές όπου τα πολυπεπτίδια (με αλληλουχία ser-gly-ala-gly-ala-gly) διαμορφώνονται σε ελικοειδείς αλυσίδες. Τα τμήματα των αλυσίδων αυτών οργανώνονται σε δέσμες οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους με ένα τρισδιάστατο δίκτυο δεσμών , προσδίδοντας στην τελική ίνα μεγάλη συνοχή και αντοχή.

Η λιγνίνη είναι το δεύτερο σε αφθονία συστατικό του ξύλου και το 20% όλης της οργανικής ύλης. Είναι σε μεγάλο βαθμό άμορφο υλικό , πολύπλοκης διασταυρούμενης μακρομοριακής δομής. Παράγεται σε μεγάλες ποσότητες στη βιομηχανία ξύλου αλλά η μεγαλύτερη ποσότητα της χρησιμοποιείται σαν καύσιμο και μόνο το 0,1 % χρησιμοποιείται σε μίγματα σκυροκονιαμάτων , γυψοσανίδες , κόλλες κ.α. Αν βρεθούν περισσότερες χρήσεις εμπορικού ενδιαφέροντος για τη λιγνίνη το συνολικό κόστος εξαγωγής υδατανθράκων από τα υλικά ξυλείας θα μειωθεί σημαντικά.

Το πολυγαλακτικό οξύ είναι θερμοπλαστικό και κατεργάζεται με όλες τις κοινές μεθόδους κατεργασίας των πετροχημικών θερμοπλαστικών. Μπορεί να υποστεί μορφοποίηση λεπτής μεμβράνης ή φύλλου , έγχυσης , εμφύσησης , θερμομόρφωσης και επιμήκυνσης ίνας. Μπορεί να γίνει ελαστικό ή άκαμπτο , είναι εκ φύσεως διαφανές , αλλά μπορεί να γίνει και αδιαφανές. Μπορεί να δεχθεί πρόσθετα πλήρωσης και η υψηλή μηχανική αντοχή του επιτρέπει να μορφοποιείται σε πολύ λεπτά φύλλα. Το PLA είναι αδιάλυτο στο νερό και έχει καλή αντοχή σε παρατεταμένη υγρασία και λιπαρότητα. Οι μηχανικές του ιδιότητες μπορούν να μεταβληθούν , ανάλογα με το βαθμό πολυμερισμού και κρυσταλλικότητας , είτε να τροποποιηθούν με την ύπαρξη συμπολυμερούς γλυκολικού οξέος ή καπρολακτόνης.  Το πολυγαλακτικό οξύ είναι βιοδιασπάσιμο και κομποστοποιήσιμο. Διασπάται με υδρόλυση ακόμα και χωρίς την παρουσία ενζύμων γι’ αυτό και μπορεί να ανακυκλωθεί εύκολα δίνοντας ξανά γαλακτικό οξύ. Τα προϊόντα του PLA χρησιμοποιούνται: στις φυτοκαλλιέργειες για παρασκευή μεμβρανών που απλώνονται στο έδαφος , γύρω από τις ρίζες , για προστασία από τον παγετό και για την μείωση της εξάτμισης του νερού από το έδαφος , για σακούλες συλλογής υλικών για κομποστοποίηση και για σακούλες απορριμμάτων κυρίως τροφίμων , για διαφανή πλαστικά μπουκάλια ποτών , κύπελα γιαουρτιών , περιτυλίγματα καραμέλας για μιας χρήσης πιάτα , μαχαιροπήρουνα , ποτήρια , καλαμάκια για επίστρωση χαρτιού και χαρτονιών και για υφαντικές ίνες ρούχων , χαλιών , σεντονιών , πετσετών και ταπετσαριών.   Ενδιαφέρον παρουσιάζουν και οι βιοϊατρικές εφαρμογές . Η ηπαρίνη χρησιμοποιείται για να διαλύσει πρόσφατα σχηματισμένους θρόμβους ή για την πρόληψη της δημιουργίας θρόμβων κατά τη διάρκεια χειρουργικών επεμβάσεων. Η ηπαρίνη δεν μπορεί να χορηγηθεί από το στόμα λόγω της γρήγορης υδρόλυσης της και έτσι απαιτείται συνεχής έγχυση της στα αιμοφόρα αγγεία. Αυτό επιτυγχάνεται με ενθυλάκωση της σε μικροσφαιρίδια συμπολυμερούς γαλακτικού - γλυκολικού οξέος. Τα μικροσφαιρίδια απομονώνονται σε ένα αλγινικό (Παράρτημα) jel από το οποίο παρέχεται η ηπαρίνη ελεγχόμενα σε περίοδο 25 ημερών. Σημαντικής σημασίας εφαρμογή αποτελεί η οστική μεταμόσχευση. Η χρήση οστικού εμφυτεύματος από άλλο οστό του ασθενούς περιορίζει τις επιλογές. Επίσης προσφορά από άλλο δότη ενέχει κινδύνους απόρριψης λόγω ασυμβατότητας. Τέλος η χρήση μεταλλικών ράβδων και δίσκων που εφάπτονται με πίεση γύρω από το σημείο κατάγματος είναι μερικές φορές αιτία αργής συγκόλλησης του οστού και τοπικής οστεοπόρωσης. Ο λόγος είναι η «προστασία φορτίου» (stress-shielding) που παρέχει το μεταλλικό εμφύτευμα στο σπασμένο οστό. Το οστό επειδή δεν επιβαρύνεται καθόλου με φορτίο αδρανοποιείται και η οστική πυκνότητα μειώνεται. Άριστες λύσεις σε αυτά τα προβλήματα δίνουν εμφυτεύματα συμπολυμερούς γαλακτικού - γλυκολικού οξέος. Η άριστη μηχανική αντοχή του συνθετικού εμφυτεύματος υποστηρίζει ικανοποιητικά το οστό ενώ η πορώδης υφή , που μπορεί να λάβει , παρέχει μεγάλη επιφάνεια στην οποία νέα οστικά κύτταρα αναπτύσσονται καθώς το οστό αυτοθεραπεύεται. Η προσθήκη μέσα στο πολυμερές και πρόσθετων παραγόντων οστικής ανάπτυξης με μορφή μικροσφαιριδίων επιταχύνει ακόμα περισσότερο την οστική αποκατάσταση. Σε όλο αυτό το διάστημα το βιοπλαστικό αποικοδομείται αργά , ανάλογα με τον όγκο του και το σχήμα του ,αλλά συνεχίζει να παρέχει αξιόπιστη μηχανική υποστήριξη ακόμα και για 24 μήνες.

Robert S. Langer (born August 29, 1948 in Albany, New York) is an Institute Professor at the Massachusetts Institute of Technology. He was formerly the Germeshausen Professor of Chemical and Biomedical Engineering and maintains activity in the department of chemical engineering and the department of biological engineering at MIT. He is also a faculty member of the Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology. He is a widely recognized and cited researcher in biotechnology, especially in the fields of drug delivery systems and tissue engineering. Dr. Langer's research laboratory at MIT is the largest biomedical engineering lab in the world, maintaining about $6 million in annual grants and over 100 researchers.[1] Langer's is widely regarded for his contributions to medicine and the emerging fields of biotechnology. He is considered a pioneer of many new technologies, including transdermal delivery systems, which allow the administration of drugs or extraction of analytes from the body through the skin without needles or other invasive methods.[citation needed] He and the researchers in his lab have also made advances in tissue engineering, such as the creation of vascularized engineered muscle tissue and engineered blood vessels.[citation needed] Langer is a prolific inventor and holds more than 600 granted or pending patents[2] He has also authored more than 1,000 scientific papers and has participated in the founding of multiple technology companies. He has received numerous awards, including the National Medal of Science, the Charles Stark Draper Prize, the Lemelson-MIT Prize, the Albany Medical Center Prize in Medicine and Biomedical Research and the Millennium Technology Prize in 2008. Langer is also the youngest person in history (at 43) to be elected to all three American science academies: the National Academy of Sciences, the National Academy of Engineering and the Institute of Medicine. Dr. Langer received his bachelor's degree from Cornell University in chemical engineering. He earned his Sc.D. in chemical engineering from MIT in 1974. His dissertation was entitled "Enzymatic regeneration of ATP" and completed under the direction of Clark K. Colton. From 1974–1977 he worked as a postdoctoral fellow for cancer researcher Judah Folkman at the Children's Hospital Boston and at Harvard Medical School. Robert Langer and his wife, Laura, a fellow MIT graduate, have three children. Langer has honorary degrees from a number of universities from around the world: 1996 ETH Zürich, 1997 Technion, Université catholique de Louvain, Hebrew University of Jerusalem, University of Liverpool, 2005 University of Uppsala, Pennsylvania State University, University of Nottingham, 2006 Albany Medical College (Pennsylvania State University), Northwestern University, Yale University.

Η ετήσια παραγωγή των PHA ανέρχεται περίπου σε 400 τόνους. Είναι βιοδιασπώμενοι αλλά και βιοσυμβατοί. Έτσι χρησιμοποιούνται σε βιοιατρικές εφαρμογές όπως η ελεγχόμενη απελευθέρωση των ενεργών φαρμακευτικών ουσιών , τα χειρουργικά ράμματα κ.α. Βιοδιυλιστήριο παραγωγής αιθανόλης και PHA   Η όλη μεθοδολογία του εργοστασίου στηρίζεται στην όξινη υδρόλυση της βιομάζας του καλαμποκιού , στην ενζυματική ζύμωση για παραγωγή σακχάρων από τα φυτικά υπολείμματα (φύλλα-κορμός) , στην αλκοολική ζύμωση και τέλος στην απόσταξη. Παράλληλα με την παραγωγή 20.000 m3 στο βιοδιϋλιστήριο παράγονται και 26.000 τόνοι ζαχαροπολτού (black syrup) το οποίο χρησιμοποιείται για την παραγωγή των βιοπλαστικών. Το παρακάτω διάγραμμα ροής (Ι) δείχνει όλη την διαδικασία για την παραγωγή των PHA από την ηλιακή ενέργεια και το CO2 έως την έξοδο από το εργοστάσιο (cradle to factory gate). Πολλές ενώσεις που περιέχονται στο ζαχαροπολτό (black syrup) , όπως οξικό οξύ , φουρφουράλη , φαινόλες , και γλυκόζη μπορούν να μεταβολιστούν από βακτήρια όπως η Ralstonia Eutropha για παραγωγή PHA πολυμερών. Αντίθετα τα βακτήρια δεν μεταβολίζουν οργανικά υπολείμματα σαν τη ξυλόζη και διάφορους ολιγοσακχαρίτες. Ο ζαχαροπολτός που προκύπτει , μετά την έξοδο του από τη μονάδα απόσταξης της αιθανόλης , περιέχει ποσότητα στερεών που δεν μπορούν να αξιοποιηθούν. Παρόλα αυτά η απόδοση της όλης διαδικασίας μπορεί να αυξηθεί σημαντικά , αν γίνει αναερόβια επεξεργασία του ζαχαροπολτού , πριν την είσοδο του στη μονάδα της βιοκαλλιέργειας. Τότε ένα μεγάλο ποσοστό των στερεών του , μετατρέπονται σε κατάλληλο υπόστρωμα , που μπορεί πλέον να μεταβολιστεί από τα βακτήρια. Τα βακτήρια δημιουργούν πολυεστέρες των υδροξυκαρβονικών οξέων (PHA) οι οποίοι λειτουργούν σαν ουσίες αποθήκης ενέργειας και άνθρακα. Η παραγωγή τους πραγματοποιείται σε συνθήκες όπου υπάρχει αρκετός άνθρακας αλλά κάποια άλλα θρεπτικά συστατικά είναι σε έλλειψη , οπότε η ανάπτυξη περιορίζεται. Φυσικοί πολυεστέρες σαν τους PHA παράγονται βιομηχανικά με ζύμωση από μικροοργανισμούς. Σε κατάλληλες διατάξεις , τους βιοαντιδραστήρες , οι οργανισμοί τρέφονται με κατάλληλο ανθρακούχο θρεπτικό υπόστρωμα όπως η γλυκόζη ή η σουρκόζη , για παραγωγή PHB και το προπιονικό (προπανικό ) οξύ για παραγωγή PHV. Οι PHA παράγονται σε δύο στάδια , στο πρώτο αναπτύσσεται η βιοκαλλιέργεια (συνήθως το Ralstonia eytropha) ενώ στο δεύτερο συλλέγεται το πολυμερές , μετά από πρόκληση διάρρηξης της κυτταρικής μεμβράνης , και καθαρίζεται.

  Ένα ποσοστό των αερίων θερμοκηπίου , που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα από το βιοδιϋλιστήριο , οφείλεται στη χρήση των αντίστοιχων πρώτων υλών αλλά και των ανάλογων χημικών. Το ίδιο ισχύει και για την απαιτούμενη ενέργεια. Η αποτύπωση των μετρήσεων αυτών δίνεται στον πίνακα . Για τα αέρια οι μετρήσεις αποτυπώνονται σε kg ισοδύναμου CO2-e , ανά kg παραγόμενου PHA , ενώ για την ενέργεια ,που θεωρείται ότι ελευθερώνεται από καύση ορυκτών καυσίμων , σε MJ Εξαιτίας των μεγάλων ποσοτήτων που δεσμεύονται κατά τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης του καλαμποκιού , αλλά και τη χρήση σχετικά μικρών ποσοτήτων χημικών τόσο κατά την καλλιέργεια του όσο και κατά τη λειτουργία του βιοδιϋλιστηρίου , οι εκπομπές CO2 είναι ουσιαστικά αρνητικές. Γενικά η βιοδιεργασία είναι αρκετά ενεργοβόρα γιατί απαιτεί χρήση ατμού , ο οποίος παράγεται συνήθως επιτόπια με καύση φυσικού αερίου. Συνολικά αποτελέσματα  Η συνολική εκπομπή αερίων θερμοκηπίου για την παρασκευή βιοπλαστικών (cradle to factory gate) ανέρχεται σε 0,49 Kg CO2-e / Kg PHA. Το ποσό αυτό προκύπτει από την συνεισφορά : των πρώτων υλών (-5,44 Kg) από την κυτταρική αναπνοή (3,93 Kg) (cell respiration) και από τα στάδια της βιοδιεργασίας και της διαχείρισης των απόνερων (2 Kg) Η συνολική ενεργειακή δαπάνη υπολογισμένη με βάση την ενεργειακή ισοδυναμία ορυκτών καυσίμων είναι 44 ΜJ/ Kg PHA. Το ποσό αυτό προκύπτει από πρώτες ύλες (16,53 ΜJ/Kg PHA ) και Όλες τις βιοδιεργασίεςκαι τη διαχείριση απόνερων (27,47 ΜJ/Kg PHA)

Σύγκριση βιοπλαστικών - πετροχημικών πλαστικών   Στο διάγραμμα παρουσιάζονται συγκριτικά αποτελέσματα εκπομπών αερίων θερμοκηπίου για βιοπλαστικά και για πετροχημικά πλαστικά Τα πετροχημικά πλαστικά είναι: PS: Πολυστυρένιο LDPE: Χαμηλής πυκνότητας πολυαιθυλένιο PET: Τερεφθαλικό πολυαιθυλένιο PP: Πολυπροπυλένιο Ενώ τα βιοπλαστικά είναι : PLA PHA-G: PHA από γλυκόζη PHA-Ο: PHA από φυτικά έλαια PHA-BS: PHA από ζαχαροπολτό Η εκπομπή αερίων θερμοκηπίου ποικίλει από 0,25 έως 0,5 ενώ τα αντίστοιχα επίπεδα των πετροχημικών πλαστικών είναι πολύ υψηλότερα δηλαδή 2-3 Kg CO2-e / Kg PHA. Το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) είναι ένας ακόμη βιοπολυεστέρας , ο οποίος όμως έχει υψηλότερες εκπομπές αερίων σε σχέση με τα PHA βιοπλαστικά

Το άλλο τμήμα της εργασίας αφορά στα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά. Πριν προχωρήσουμε ας δούμε ποια είναι η τύχη των πλαστικών μετά τη χρήση δηλαδή τη διαχείριση ων πλαστικών απορριμμάτων. Το 1960 ειπώθηκε ότι έχει παραχθεί τόσο πολύ πλαστικό που θα μπορούσαμε να τυλίξουμε τον πλανήτη σε αυτό. Τα πλαστικά καταλαμβάνουν το 18% του συνολικού όγκου των στερεών αστικών αποβλήτων, και αν εξαιρεθούν τα οργανικά απόβλητα –χαρτί, τροφές και ξύλο- φτάνουν στο 30% του εναπομείναντος βάρος και περισσότερο από το μισό του εναπομείναντος όγκου. Παγκοσμίως η μισή ποσότητα των πλαστικών απορριμμάτων προέρχονται από τη συσκευασία. Τα πλαστικά απόβλητα δημιουργούνται και στη θάλασσα. Έχουν αναφερθεί περιπτώσεις ψαριών που είτε έχουν καταπιεί τέτοια αντικείμενα με αποτέλεσμα την απόφραξη του πεπτικού τους σωλήνα είτε έχουν παγιδευτεί σε πλαστικές σακούλες και άλλα πλαστικά αντικείμενα πεθαίνοντας από ασφυξία ή ακόμη έχουν παγιδευτεί σε πλαστικά δίχτυα που έχουν αποκοπεί από κάποιο αλιευτικό σκάφος και παρασύρονται στην στήλη του νερού προκαλώντας ένα φαινόμενο που είναι γνωστό με το όνομα "ψάρεμα του φαντάσματος" (ghost fishing). Aκόμη η απόρριψη φύλλων πλαστικού (π.χ. από θερμοκήπια) που κατακάθονται στον πυθμένα δημιουργεί τοπικό πρόβλημα στην οξυγόνωση του ιζήματος δημιουργώντας ανοξεική ζώνη.

Οι χωματερές (landfills) είναι ο τελευταίος σταθμός της συγκέντρωσης των αποβλήτων και αποτελούν εντελώς υποβαθμισμένους χώρους που ενέχουν κινδύνους από τις τοξικές ουσίες που συλλέγονται στα διασταλάζοντα υγρά, τον κίνδυνο από μακροχρόνιες καθιζήσεις, επηρεάζοντας αργότερα χρήση της γης και τον κίνδυνο από ανεξέλεγκτη παραγωγή μεθανίου . Το μεθάνιο που παράγεται από εξαεριζόμενες χωματερές έχει αξία σαν καύσιμο, αλλά η αναερόβια αποσύνθεση των σκουπιδιών στις χωματερές είναι περιορισμένη και μεταβλητή. Εκτός των άλλων προβλημάτων τα πλαστικά δυσκολεύουν τη διαχείριση των χωματερών, καταλαμβάνοντας μεγάλο όγκο ακόμη ακόμη κι αν έχουν συμπιεστεί. Οι χωματερές θα γεμίσουν εν μέρει λόγω των πλαστικών. Σε μερικές Ευρωπαϊκές χώρες όπως η Γερμανία και η Ολλανδία , η υγειονομική ταφή των πλαστικών δεν επιτρέπεται πλέον. Η αποτέφρωση (incineration) είναι η ελεγχόμενη διαδικασία καύσης ώστε να μειωθούν τα στερεά απόβλητα και να μετατραπούν σε διοξείδιο του άνθρακα , ατμούς άλλα αέρια και στάχτη. Η στάχτη που απομένει απαιτείται να διατεθεί και συνήθως αποτίθεται σε ΧΥΤΑ. Η αποτέφρωση αναφέρεται μερικές φορές σαν ανακύκλωση ενέργειας λόγω του ενδεχομένου να παραχθεί θερμότητα . Αλλά η αποτέφρωση καταστρέφει την αξία του υλικού και δεν μειώνει την εξάρτηση από τις αρχικές πρώτες ύλες. Αν θεωρηθεί σαν ανακύκλωση θα πρέπει επίσης να ονομαστεί τελευταίος σταθμός ανακύκλωσης. Στη Δυτική Ευρώπη ένας μέσος όρος 19% αποτεφρώνεται , αλλά το ποσοστό επίσης ποικίλει ανάμεσα στις διάφορες χώρες- από 5% στη Μεγάλη Βρετανία ως 80% στη Δανία. Οι αποτεφρωτές πρέπει να λειτουργούν καθαρά, με άριστη τεχνολογία ,και η παραγόμενη ενέργεια έχει αξία αν τιθασευτεί. Αλλά η αποτέφρωση δεν είναι πάντα αποδεκτή από τους πολίτες που ανησυχούν για την τοξικότητα των ενδεχόμενων ρυπαντών , όπως υδροχλώριο, βαριά μέταλλα και διοξίνες. Οι αποτεφρωτές πρέπει να διαθέτουν μετακαυστήρες (αfterburners) στους οποίους οδηγούνται τα αέρια από την πρώτη καύση, όπου θερμαίνονται σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες και καίγονται οι υδρογονάνθρακες που είχαν απομείνει. Οι εγκαταστάσεις αυτές αυξάνουν υπερβολικά το κόστος της διαχείρισης αποβλήτων. Στην πυρόλυση το υλικό των αποβλήτων θερμαίνεται χωρίς οξυγόνο και ίσως και κάτω από αυξημένη πίεση. Η διαδικασία οδηγεί στην παραγωγή πτητικών συστατικών , περιλαμβανομένου του αέριου υδροχλωρίου, υγρών υδρογονανθράκων και μίγματος άλλων χημικών ,η σύσταση του οποίου εξαρτάται από τη φύση των αποβλήτων. Καύσιμα και άλλα χημικά παράγονται παράλληλα με τη θερμότητα. Η πυρόλυση σε αντίθεση με την αποτέφρωση διατηρεί κάποια από την αξία του υλικού των αποβλήτων. Το εργοστάσιο πυρόλυσης θα μετατρέψει τα πλαστικά σκουπίδια σε υδρογονάνθρακες που είναι οι δομικοί λίθοι από τους οποίους τα πλαστικά αρχικά παράχθηκαν. Αυτοί οι υδρογονάνθρακες μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν σαν πρώτη ύλη για το πολυμερές , κάνοντας την πυρόλυση ένα τρόπο ανακύκλωσης πρώτων υλών.

Η ανακύκλωση των πλαστικών έχει γίνει πολύ σημαντική. Σε ορισμένες γεωγραφικές περιοχές έχει πλέον καθιερωθεί. Υπάρχουν προγράμματα υπαίθριας συλλογής και απόθεσης σε σταθμούς ανακύκλωσης για μια σειρά πλαστικών. Η συλλογή και ταξινόμηση είναι μόνο τα πρώτα στάδια της ανακύκλωσης των πλαστικών και θα μπορούσε να γίνει σχετικά εύκολα ακόμη και από τους ίδιους τους πολίτες , με τη βοήθεια των κωδικών ανακύκλωσης που αναγράφονται σε κάθε προϊόν. Συνθέσεις από διάφορα είδη πλαστικών περιπλέκουν την προσπάθεια ανακύκλωσης, ενώ οι απλές κατασκευές έχουν μεγαλύτερη πιθανότητα να ανακυκλωθούν και οι σχεδιαστές συσκευασίας ενθαρρύνονται να κρατήσουν τα συστατικά της συσκευασίας όσο το δυνατό πιο απλά διατηρώντας ταυτόχρονα και τις απαιτούμενες ιδιότητες. Απώλεια της ποιότητας των υλικών συμβαίνει κατά τη διάρκεια της ανακύκλωσης. Η πολυμερική αλυσίδα κόβεται και η κρουστική αντοχή συχνά μειώνεται. Συνεπώς τα ανακυκλωμένα πλαστικά πρέπει να χρησιμοποιούνται σε λιγότερο απαιτητικές εφαρμογές από ότι το αρχικό προϊόν του πρωτογενούς υλικού. Οι προσπάθειες για ανακύκλωση εμποδίζονται από τους αντίξοους οικονομικούς παράγοντες όπως τη μεταφορά, το ενεργειακό κόστος και τις ασταθείς αγορές. Από όλους τους παράγοντες του προγράμματος ανακύκλωσης ο πιο δύσκολος να διαχειριστεί αποδείχθηκε ότι είναι η ανάπτυξη αγοράς για ανακυκλωμένα υλικά ,παράδειγμα ο δήμος θεσσαλονικης.

Η αποικοδόμηση των πλαστικών ορίζεται ως η ριζική αλλαγή στην εμφάνιση , τις φυσικές ιδιότητες και τη χημική δομή τους. Η αποικοδόμηση μπορεί να είναι αποτέλεσμα υδρόλυσης, οπότε μιλάμε για υδρολυτικά αποικοδομήσιμα πλαστικά, ή οξείδωσης και τότε αναφερόμαστε στα οξειδωτικά αποικοδομήσιμα πλαστικά. Ακόμη αποικοδόμηση μπορεί να προκαλέσει το ηλιακό φως σε κάποια πλαστικά , τα οποία λέγονται φωτοαποικοδομήσιμα πλαστικά και τέλος η αποικοδόμηση μπορεί να είναι αποτέλεσμα δράσης φυσικών μικροοργανισμών ,όπως βακτήρια, μύκητες ή άλγες, και τότε αναφερόμαστε στα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά.

Μη αποικοδομήσιμα είναι πολλά σημερινά πλαστικά σκεύη ,συμπεριλαμβανομένων των πολυολεφινών-πολυαιθυλένιο, πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυπροπυλένιο και πολυστυρένιο- ακόμη και πολυεστέρες όπως τετραφθαλικό πολυαιθυλένιο. Τα Άμεσα αποκοδομήσιμα είναι σθεναρά πλαστικά τα οποία μετά το χρήσιμο χρόνο, απλά αυτοκαταστρέφονται, όπως οι ταινίες στη σειρά Επικίνδυνες Αποστολές.Αυτά καταναλώνονται από τους κύριους μικροοργανισμούς που βρίσκονται στη φύση και τα συστατικά τους επιστρέφουν στο οικοσύστημα. Μερικά συνθετικά πολυμερή που παράγονται από ορυκτές πηγές έχουν τέτοια συμπεριφορά, όπως πολυβινυλική αλκοόλη, πολυγλυκολικό οξύ, πολυκαπρολακτόνη και πολυαιθυλενοξείδιο . Χρησιμοποιούνται στα απορρυπαντικά , στην επεξεργασία του νερού και σε πολλές εφαρμογές όπου η γρήγορη αποικοδόμηση μετά τη χρήση είναι ζητούμενο για την εφαρμογή. Η χρήση τους στα απορρυπαντικά , για παράδειγμα ,βοηθά την επεξεργασία των λυμάτων. Προγραμματισμένη αποικοδόμηση ή ελεγχόμενη αποικοδόμηση είναι μια σχετικά καινούρια ιδέα της οποίας στόχος είναι να προγραμματιστούν τα πλαστικά ώστε να αποικοδομηθούν σε προκαθορισμένο χρόνο κάτω από ειδικές συνθήκες σύμφωνα με τις ιδιαίτερες ανάγκες των εφαρμογών .Αυτό επιχειρήθηκε τα τελευταία 20-30 χρόνια, να παράγονται πλαστικά με ελεγχόμενη διάρκεια ζωής και επιτεύχθηκε. Μία προσέγγιση έχει σαν στόχο το πρόβλημα των απορριμμάτων τα οποία συνήθως εκτίθενται στο φυσικό φως. Το θέμα είναι να τροποποιηθεί η ρητίνη έτσι ώστε να αρχίζει η φωτοαποικοδόμηση , αποικοδόμηση που προκαλείται από το φυσικό φως. Η στρατηγική είναι να προστεθεί μία φωτοευαίσθητη ομάδα στις πολυμερικές αλυσίδες με χημικά μέσα. Όταν η φωτοευαίσθητη ομάδα εκτεθεί στο φυσικό φως , απορροφά ακτινοβολία, που προκαλεί διάσπαση της αλυσίδας και σχηματισμό μικρότερων τμημάτων και η διαδικασία λέγεται διαίρεση της αλυσίδας. Καθώς προχωρά η φωτοαποικοδόμηση , η αλυσίδα σπάζει σε όλο και περισσότερα σημεία .Ρητίνες ή άλλα μη αποικοδομήσιμα πολυμερικά σκεύη ,όπως πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο και πολυστυρένιο , μπορούν με αυτόν τον τρόπο να τροποποιηθούν ώστε να γίνουν φωτοευαίσθητα. Η ευαίσθητη ομάδα , όπως μια κετονομάδα, εισάγεται στην πολυμερική αλυσίδα με συμπολυμερισμό με μια κατάλληλη μονομερή κετόνη. Ή το μονοξείδιο του άνθρακα , για παράδειγμα, μπορεί να συμπολυμεριστεί με το αιθυλένιο για να παραχθεί φωτοαποικοδομήσιμο πολυμερές. Ο συμπολυμερισμός του αιθυλενίου και του μονοξειδίου του άνθρακα χρησιμοποιείται κυρίως σε μεγάλης κλίμακας κατασκευή φωτοαποικοδομήσιμων συσκευασιών έξι μονάδων όπως αυτές που χρησιμοποιούνται για αναψυκτικά , μπύρες κλπ. Συνθέσεις που περιέχουν 1% μονοξείδιο του άνθρακα θα φωτοαποικοδομηθούν μετά από έκθεση 3 εβδομάδων στο ηλιακό φως και θα σπάσουν σε μικρότερα κομμάτια. Επιπλέον αναπτύχθηκαν νέες τεχνικές που δεν βασίζονται στη φωτοαποικοδόμηση και έτσι η έκθεση στο ηλιακό φως δεν είναι απαραίτητη. Υπάρχουν σήμερα πρόσθετα σκευάσματα που όταν αναμιχθούν με την πολυολεφίνη ,όπως το πολυαιθυλένιο ή πολυπροπυλένιο, προωθούν περιβαλλοντική αποικοδόμηση μέσω των χημικών διεργασιών της οξείδωσης και της υδρόλυσης. Αυτό που είναι επιθυμητό στα προγραμματισμένα αποικοδομήσιμα πλαστικά είναι να έχουν αρχικά ικανοποιητικές ιδιότητες που δεν μειώνονται σημαντικά αυτές μέσα στη διάρκεια του προγραμματισμένου χρήσιμου χρόνου ζωής ( ίσως συμπεριλαμβανομένων και αρκετών επαναχρήσεων). Σε μερικές εφαρμογές όπως οι σακούλες κομποστοποίησης και τα γεωργικά καλύμματα, η αποικοδόμηση πρόκειται να ξεκινήσει μόλις το υλικό μπει σε χρήση.

Η βιοαποικοδόμηση ή βιοτική αποικοδόμηση είναι χημική αποικοδόμηση που γίνεται από τη δράση φυσικών μικροοργανισμών , όπως βακτήρια, μύκητες ή άλγη. Κατά την βιοαποικοδόμηση παράγονται διοξείδιο του άνθρακα και /ή μεθάνιο. Αν γίνεται παρουσία οξυγόνου συμβαίνει αερόβια αποικοδόμηση ενώ χωρίς οξυγόνο λέγεται αναερόβια και παράγεται μεθάνιο αντί διοξείδιο του άνθρακα. Ο ρυθμός με τον οποίο γίνεται η βιοαποικοδόμηση στο έδαφος εξαρτάται από την θερμοκρασία, τα επίπεδα της υγρασίας , το βαθμό αερισμού, την οξύτητα και τη συγκέντρωση των ίδιων των μικροοργανισμών. Κάτω από εξαιρετικά δυσμενείς συνθήκες ο ρυθμός της βιοαποικοδόμησης μπορεί να μειωθεί και να φτάσει στο μηδέν. Χαμηλές θερμοκρασίες παρεμποδίζουν ιδιαίτερα την αποικοδόμηση . Το 1991 βρέθηκε σε ένα παγετώνα στις Άλπεις ένα ανθρώπινο σώμα ηλικίας 5200 ετών , η μούμια Otzi. Οι εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες έκαναν τη φυσιολογική φθορά να σταματήσει. Η υγρασία είναι επίσης σημαντική. Βοηθά την υδρολυτική αποικοδόμηση .Οι εφημερίδες , αν και είναι ενδεχόμενα βιοδιασπώμενες όταν υπάρχει αρκετή υγρασία, δεν θα βιοαποικοδομηθούν περιβαλλοντικά σε μια χωματερή αν η υγρασία είναι ανεπαρκής. Ο αερισμός υποστηρίζει την οξειδωτική αποικοδόμηση και ο βαθμός αερισμού καθορίζει αν η αποικοδόμηση θα γίνει αερόβια ή αναερόβια ή και τα δύο. Αν και υπάρχουν πολλά βακτήρια που ευδοκιμούν απουσία οξυγόνου , υπάρχουν πολλά περισσότερα που θέλουν οξυγόνο. Η αποικοδόμηση επίσης απαιτεί το έδαφος να είναι μικροβιακά ενεργό. Ο ρυθμός της αποικοδόμησης μπορεί να μειωθεί ως το μηδέν σε ένα στείρο περιβάλλον ή όταν η συγκέντρωση των μικροοργανισμών είναι πολύ χαμηλή. Ο περίφημος “Tollund man” αποκαλύφθηκε το 1950 σε νέα λιγνιτωρυχείο στη Δανία, αποδείχθηκε ότι είναι 2000 ετών και περισσότερο, διατηρήθηκε όταν τα όξινα νερά του λιγνιτωρυχείου εμπόδιζαν την ανάπτυξη των αποσυνθετικών βακτηρίων. Μέσω της φυσικής αποσύνθεσης τα άτομα του άνθρακα επιστρέφουν στο οικοσύστημα και γίνονται πάλι διαθέσιμα για τα φυτά ώστε να επαναπροσληφθούν με τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Ακόμη ο ρυθμός στη βιοαποικοδόμησης εξαρτάται ιδιαίτερα από τη σύσταση του πολυμερούς μιας και αυτό αποτελεί υπόστρωμα για τα ένζυμα. Η φύση των διακλαδώσεων στην ανθρακική αλυσίδα και η στερεοδιάταξη ενδιαφέρει ιδιαίτερα στους μηχανισμούς βιοαποικοδόμησης, επειδή τα ένζυμα είναι εκλεκτικά σε κάποιο ιδιαίτερο τύπο διακλαδισμένης αλυσίδας και στερεοδιάταξης.

Υπάρχουν 4 κατηγορίες βιοαποικοδομήσιμων πλαστικών, από τις οποίες οι 3 προέρχονται από ανανεώσιμες πηγές: Α)Τα πολυμερή από βιομάζα Β)Τα πολυμερή από μικροβιακή δράση Γ)Τα συνθετικά πολυμερή των οποίων τα μονομερή λαμβάνονται από αγροτικές καλλιέργειες. Δ)Τα πολυμερή των οποίων τα μονομερή λαμβάνονται συμβατικά με χημική σύνθεση

Τα κομποστοποιήσιμα πλαστικά με βιολογικές διαδικασίες κατά τη διάρκεια κομποστοποίησης παράγουν διοξείδιο του άνθρακα, νερό, ανόργανα συστατικά και βιομάζα σε ποσοστό που εξαρτάται από τα άλλα κομποστοποιήσιμα υλικά και δεν αφήνουν ορατά ή τοξικά κατάλοιπα. Η κομποστοποίηση μπορεί να προσφέρει μια άλλη οδό για τους διάθεση των βιοαποικοδομήσιμων πλαστικών. Στην κομποστοποίηση η φυσική βιολογική διαδικασία χρησιμοποιείται για να σταθεροποιήσει την οργανική ύλη που λαμβάνεται από τα απόβλητα. Κατά την κομποστοποίηση επιστρέφουν τα θεμελιώδη συστατικά των αποβλήτων στους φυσικούς βιογεωχημικούς κύκλους. Αυτό μερικές φορές αναφέρεται σαν φυσική και βιολογική ανακύκλωση ή σαν το τέταρτο R στο σύνθημα για την προστασία του περιβάλλοντος (Reduce-Reuse-Recycling-Return to Nature), δηλαδή: Μείωση, Επανάχρηση, Ανακύκλωση, Επιστροφή στη Φύση. Το κομπόστ έχει αξία σαν τροποποιητικό του εδάφους με χρήση στη γεωργία , στην κηπουρική ,στην παραγωγή χλοοτάπητα και στην αρχιτεκτονική τοπίου.

Η νομοθεσία που έχει θεσπιστεί από την Ευρωπαϊκή ένωση για τα πλαστικά αφορά κυρίως τα πλαστικά που έρχονται σε άμεση επαφή με τρόφιμα, δηλαδή πλαστικά για τη συσκευασία τροφίμων, αλλά και ουσίες που περιέχονται μέσα σε αυτά (πρόσθετα κλπ).Ακόμη κάποιες κανονιστικές ρυθμίσεις αφορούν τη διαχείριση των αποβλήτων , όπως η ανακύκλωση των πλαστικών. Ο Κανονισμός (ΕΚ) αριθ. 1935/2004 του Ευρωπαϊκού Κοινοβουλίου και του Συμβουλίου,η οδηγία 2007/19/ΕΚ και ο κανονισμός (ΕΚ) αριθ. 282/2008 αφορούν στις πλαστικές συσκευασίες που πρόκειται να έρθουν σε επαφή με τρόφιμα. Ο κανονισμός αριθ. 372/2007 και η οδηγία 2008/39/ΕΚ αναφέρονται στα πρόσθετα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παρασκευή πλαστικών υλικών και αντικειμένων Η οδηγία 94/62/ΕΚ έχει σαν στόχο τη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων των συσκευασιών, εισάγοντας μέτρα που αποσκοπούν, κατά πρώτη προτεραιότητα, στην πρόληψη της δημιουργίας απορριμμάτων συσκευασίας, στην επαναχρησιμοποίηση των απορριμμάτων συσκευασίας, στην ανακύκλωση και σε άλλες μορφές ανάκτησης των υλικών των απορριμμάτων συσκευασίας, συμπεριλαμβανομένων των πλαστικών. Σε αυτό το πλαίσιο, η οδηγία προβλέπει ως γενικό στόχο για την ανακύκλωση όλων των πλαστικών συσκευασίας ένα ποσοστό 22,5% κατά βάρος ετησίως. Ορισμένα κράτη μέλη (π.χ. το Βέλγιο, η Ιρλανδία ή η Γαλλία) έλαβαν διάφορα μέτρα, συμπεριλαμβανομένων των φορολογικών κινήτρων, με σκοπό να ενθαρρύνουν τη μείωση των ποσοτήτων πλαστικής σακούλας, προωθώντας τη χρήση εναλλακτικών υλικών στη θέση των πλαστικών (π.χ. χάρτινες ή βιοαποικοδομήσιμες σακούλες) ή παροτρύνοντας τους καταναλωτές να επαναχρησιμοποιούν τις σακούλες τους. Το πρότυπο EN 13432 της Ευρωπαϊκής Επιτροπής Τυποποίησης (CEN) πιστοποιεί αυτόματα τη συμμόρφωση με τις απαιτήσεις βιοδιασπασιμότητας. Η συσκευασία που έχει παραχθεί σύμφωνα με το ευρωπαϊκό πρότυπο EN-13432 είναι αποκοδομήσιμη σε τέτοιο βαθμό ώστε το μεγαλύτερο μέρος του κομπόστ που προκύπτει τελικά αποσυντίθενται (σε διοξείδιο του άνθρακα, βιομάζα και νερό). Όλα τα προϊόντα που έχουν πιστοποιηθεί σύμφωνα με το πρότυπο EN-13432 φέρουν το λογότυπο. Στην Ελληνική νομοθεσία ο Νόμος 2939 της 2ας Αυγούστου 2001 αναφέρεται στις συσκευασίες και την εναλλακτική διαχείριση συσκευασιών και άλλων προϊόντων , καθώς και στην ίδρυση Εθνικού Οργανισμού Εναλλακτικής Διαχείρισης Συσκευασιών και Άλλων Προϊόντων .

Τα πλαστικά θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως "η έκτη βασική ομάδα τροφίμων." Μπορεί τα πλαστικά να επιβραδύνουν την αλλοίωση , ωστόσο εμείς πραγματικά τρώμε πλαστικά χημικά. Είναι άγνωστο για τους περισσότερους καταναλωτές, ότι πολλά τρόφιμα εκπλένουν χημικές ενώσεις από τις πλαστικές συσκευασίες και τα πλαστικά δοχεία μικροκυμάτων. Επιπλέον, τα παιδιά εκτίθενται σε χημικές ουσίες από τις πλαστικές φιάλες(μπιμπερό) και τους δακτύλιους οδοντοφυΐας. Ίσως το πλαστικό έχει γίνει πραγματικά η έκτη βασική διατροφική ομάδα . Ένα σύνολο μελετών δείχνει "τις επιπτώσεις των φθαλικών ενώσεων που δρουν ως ορμονικοί διαταράκτες για το ανδρικό αναπαραγωγικό σύστημα. Οι φθαλικές ενώσεις προκαλούν βλάβη, ως αντι-ανδρογόνα αναστέλλοντας την τεστοστερόνη, και ως εκ τούτου προκαλούν συμπτώματα θηλυκοποίησης σε αρσενικά ποντίκια στο εργαστήριο”.

Το «Samsung E200 Eco» είναι φτιαγμένο με υλικά φιλικά προς το περιβάλλον. Όλο το εξωτερικό κάλυμμα του τηλεφώνου είναι φτιαγμένο από «βιοπλαστικό», που αποτελείται από φυσικά φυτικά υλικά που εξάγονται από φυτά, όπως το καλαμπόκι, ενώ η συσκευασία του είναι κατασκευασμένη από ανακυκλώσιμο χάρτινο κουτί, χωρίς επίχρισμα. Το νέο Samsung E200 Eco είναι διαθέσιμο στην Ευρωπαϊκή αγορά από τις αρχές Σεπτεμβρίου 2008.Ένας τόνος βιοπλαστικού που χρησιμοποιείται στο E200 Eco μπορεί να μειώσει κατά 2,16 τόνους το CO2 σε σχέση με το αντίστοιχο πετροχημικό πλαστικό . H Εταιρία ηλεκτρονικών SANYO έχει κατασκευάσει οπτικό δίσκο (CD) από άμυλο καλαμποκιού. το οποίο είναι συμβατό με την τεχνολογία υψηλής ανάλυσης blue-ray.Το πάχους 1,2 mm CD είναι βιοδιασπώμενο και χωρητικότητας 25 Gigabytes. Η εταιρία ΝΝΖ προσφέρει νέες συσκευασίες για λουλούδια και βολβούς λουλουδιών οι οποίες είναι βιοαποικοδομήσιμες και έτσι το φύτευμα των βολβών δεν απαιτεί την αφαίρεση του πλαστικού υλικού. H Βρετανική εταιρία Innovia Films Ltd ήδη από το 2004 ανακοίνωσε την προσθήκη στη γκάμα των προϊόντων της και των νέων ανθεκτικών υγκολλητικών ταινιών κυτταρίνης Biotapes. Η συσκευασία λαχανικών με καλή απαγωγή υδρατμών μέσω της εξαιρετικά διαφανούς μεμβράνης PLA μπορεί να παρατείνει την παραμονή στο ράφι σε 9 ημέρες. Το προϊόν αυτό της Γαλλικής εταιρίας Brodart βραβεύθηκε το 2004. H Γερμανο-Γαλλική εταιρία Treofan έχει βελτιώσει το PLA φίλμ της κάνοντας το μεταλλικής εμφάνισης προϊόν κατάλληλο για τρόφιμα , που περιέχουν λίπος ,όπως ζωϊκό βούτυρο , τυρί υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά αλλά και για γλυκά τύπου καραμέλας. Αμυλούχα δίχτυα δυνατότητας 2,5 κιλών από την εταιρία ΝΝΖ. Υλικό από αφρό αμύλου μπορεί να μορφοποιηθεί και να κολλήσει όταν υγρανθεί. Τέλειο για κατασκευές χειροτεχνίας

Βιοδιασπώμενη σακούλα από μη γενετικά τροποποιημένο καλαμπόκι: Ευρωπαϊκό βραβείο της καλύτερης εφεύρεσης (May 2007: Novamont: Best Inventor Award of the Year 2007). Πληρεί τα ευρωπαϊκά κριτήρια ελέγχου (ΕΝ 14342), πληρεί τα τεχνικά και μηχανικά κριτήρια των αντίστοιχων πλαστικών σακουλών. Η αποθήκευση λαχανικών σε αυτές τις σακούλες τα διατηρεί φρέσκα για περισσότερες ημέρες, απ' ότι μια συμβατική πλαστική σακούλα, αφού το υλικό mater-bi επιτρέπει τον αερισμό των περιεχομένων, αποκλείοντας τη δίοδο σε βακτήρια και μικρόβια. Για τον ίδιο λόγο, οργανικά απορρίμματα αλλοιώνονται με πιο αργούς ρυθμούς, και προκαλούν λιγότερη δυσοσμία μέσα σε σακούλες από mater-bi. Ιδανικές για κομποστοποίηση βιολογικών τροφικών υπολειμμάτων. Από το υλικό που καθορίζει ο οργανισμός λειτουργίας βιολογικών αγορών ως κατάλληλο για συσκευασία βιολογικών τροφών. Είναι πιστοποιημένα κατάλληλες για ζωοτροφή, άδειες, ή γεμάτες με οργανικά υπολείμματα! Μέσα σε 90 μέρες από την τοποθέτησή τους στη χωματερή (ή στον κήπο μας) μετατρέπονται σε θρεπτικό λίπασμα, επιτρέποντας και στα περιεχόμενά τους να αποδομηθούν. Υφάνσιμες ίνες από PLA H εταιρία Versace παρουσίασε το Νοέμβριο 2008 το πρώτο παλτό από καλαμπόκι κατά ποσοστό 100%. Δίσκοι για σοκολατάκια από άμυλο ανανεώσιμων πηγών χρησιμοποιούνταν στην Αυστραλία εδώ και δύο χρόνια τώρα υπάρχουν και στη Ευρώπη. Το χαρακτηριστικό τους είναι ότι αποσυντίθενται αμέσως μόλις έρθουν σε επαφή με νερό. Βιοπλαστικα ινών Kenaf – λιγνίνης 2006 Καλύτερη εφαρμογή βιοπλαστικού (Τομέας Συσκευασίας μη -Τροφίμων)  Δόθηκε στην εταιρία Innovia Films– bioplastics για την παρασκευή καλαίσθητής μεμβράνης συσκευασίας προϊόντων γυναικείας υγιεινής. Το προϊόν με το εμπορικό όνομα NF30 , που προέρχεται από κυτταρίνη , έχει τα εξής χαρακτηριστικά: αποτελεσματική διαπερατότητα σε υγρασία ,καλή συμπεριφορά αναδίπλωσης, ικανοποιητική θερμοσυγκολλητικότητα ,κομποστοποιήσιμο σε θερμοκρασία περιβάλλοντος ,άριστη προστασία του συγκεκριμένου προϊόντος. 2006 Καλύτερη εφαρμογή βιοπλαστικού(τομέας μη - συσκευασίας) Δόθηκε στην εταιρία Arkema για το προϊόν της με το εμπορικό όνομα Rilsan PA 11 , το οποίο είναι πολυαμίδιο από φυτικά έλαια. Παράγεται από το φυτό ρετσινολαδιά.Η ρετσινολαδιά (Ricinus communis) είναι φυτό πολυετές, αλλά καλλιεργείται ως ετήσιο φυτό επειδή είναι πολύ ευαίσθητο στον παγετό. Στα τροπικά κλίματα μπορεί να φθάσει ως και 12 μέτρα ύψος. Οι σπόροι, οι βλαστοί και τα φύλλα είναι δηλητηριώδη. Καλλιεργείται από αρχαιοτάτων χρόνων στην Ινδία για τους σπόρους του, που περιέχουν 40-60% λάδι.Η παγκόσμια παραγωγή σε ρετσινόλαδο ή κικινέλαιο φθάνει τον ένα εκατ. τόνους. Οι χώρες με τη μεγαλύτερη παραγωγή είναι η Ινδία, η Κίνα, η Βραζιλία και η πρώην Σοβιετική Ένωση.Το λάδι της χρησιμοποιείται και ως λιπαντικό μηχανών αεροπλάνων και πλοίων. Στη χώρα μας δεν καλλιεργείται αν και έχει γίνει επιστημονική έρευνα για το φυτό ως εναλλακτική λύση στην αναδιάρθρωση των καλλιεργειών στη νότια Ελλάδα. Το PA 11 δεν είναι βιοδιασπάσιμο , έχει υψηλή θερμική αντοχή , εύρος θερμοκρασιών λειτουργίας -40 έως 130 οC και χρησιμοποιείται σε αγωγούς καυσίμων αυτοκινήτων , σωλήνες υγρών φρένων , μονώσεις καλωδίων που δεν μπορούν να προσβληθούν από τερμίτες ή ποντίκια , αθλητικά παπούτσια , καθετήρες κ.α. Η κριτική επιτροπή με αυτή τη βράβευση υπογράμμισε πως η βιοδιασπασιμότητα δεν είναι το μόνο κριτήριο προς τα πράσινα πλαστικά . Εξίσου σημαντικές είναι η μείωση της εκπομπής αερίων θερμοκηπίου (απορρόφηση CO2 μέσω φωτοσύνθεσης) , η χρήση ανανεώσιμων πηγών καθώς και η μακρόχρονη χρήση ανθεκτικών υλικών. 2007 Καλύτερη εφαρμογή βιοπλαστικού(Τομέας Συσκευασίας Τροφίμων)Δόθηκε στην εταιρεία Alcan Packaging, Ireland για την παρασκευή κομποστοποιήσιμης πολυστρωματικής μεμβράνης για την εταιρεία τροφίμων Jordans. Το προϊόν αποτελεί αποτέλεσμα τριετούς έρευνας είναι τέλεια εκτυπώσιμο , κομποστοποιήσιμο και αποτελείται από δύο στρώματα , ένα (barrier layer) των 30 micron (Natureflex NE30) , που έχει επίστρωση διπλής όψης με φιλμ κομποστοποιήσιμης κυτταρίνης , και ένα των 90 micron (sealing layer) (Materbi NF1OU). Τα δύο στρώματα συγκολλούνται με κόλλα πολυουρεθάνης (PUR).

Η υπερσύνδεση οδηγεί στο σχεδιάγραμμα ενός διαδικτυακού εργαλείου, του mindmeister , το οποίο έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε οι μαθητές να πάρουν μερικές σύντομες πληροφορίες για τα βιοπλαστικά και τα βιοαποικοδομήσιμα πλαστικά .Η συγκεκριμένη εφαρμογή περιλαμβάνει και συνταγή για να παρασκευαστεί βιοπλαστικό και χρησιμοποιήθηκε στα πλαίσια του ευρωπαϊκού προγράμματος comenius με τίτλο web2class και θέμα για την τρέχουσα χρονιά τις κλιματικές αλλαγές, το οποίο υλοποιείται στο 1ο Γενικό Λύκειο Μενεμένης. Η δραστηριότητα πραγματοποιήθηκε στις 3 Μαρτίου 2009 .

Μελβούρνη Δ’ Λυκείου Θηλέων Θες/νίκης ΑΠΘ 1984 7,17 1ο Γενικό Λύκειο Μενεμένης ΥΠΕΠΘ 1998 Γκιγκούδη Αναστασία

ΑΠΘ 1982 ΗΠΑ ΜsC 1982-1985 ΥΠΕΠΘ 1988 1ο Λύκειο Θεσ/νίκης Γερμανία 2001-2007 Καλμουκίδης Γιώργος

Σέρρες ΑΠΘ 1989 7,24 ΑΣΕΠ ΑΤΕ 1995-2004 Λύκειο Βυρώνειας ΑΣΕΠ ΥΠΕΠΘ 2004 Τολανούδης Μιχάλης

5 4 3 2 1

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ POWER POINT

ΔΙΧΗΝΕΤ 2008

ΔΕΗ Μεγαλόπολης – Αρκαδία Φωτογράφος Stuart Franklin TIME MAGAZINE Οκτώβριος 2007

ΠΡΑΣΙΝΗ ΧΗΜΕΙΑ Ο PAUL ANASTAS παραλαμβάνει το HEINZ AWARD 14/11/2006

Ασφαλείς Διαλύτες Κατάλυση Ασφαλείς Χημικές Συνθέσεις Οικονομία Ατόμων Ανανεώσιμες Πρώτες Ύλες Πρόληψη

Μηδενικά Ατυχήματα Άμεση Ανάλυση Αποικοδόμηση προϊόντων Ασφαλή Χημικά προϊόντα Μείωση Ενδιάμεσων Οικονομία Ενέργειας

Βιοπλαστικά Βιοπλαστικά

ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΟΜΗΧΑΝΗ ΒΙΟΠΟΛΥΜΕΡΕΣ + ΠΛΑΣΤΙΚΟΠΟΙΗΤΗΣ + ΠΡΟΣΘΕΤΑ ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΟ

από βιοπολυμερή που λαμβάνονται κατευθείαν από τη φυσική τους πηγή από βιοπολυμερή που παρασκευάζονται με διεργασίες ζύμωσης από βακτήρια από φυσικά μονομερή

Πρώτες προσπάθειες Henry Ford

Πρώτες προσπάθειες Cellofan

Πρώτες προσπάθειες Κυτταρίνες

Άμυλο Χιτίνη Καραγεννάνη Πηκτίνη Υδατάνθρακες Κυτταρίνη Αλγινικό Οξύ Άγαρ Ξανθάνη

φθηνό θερμοπλαστικό καλύμματα φυτών εμπορική αξία Άμυλο προσθήκη πολυαιθυλενίου αφροί αμύλου βινυλική αλκοόλη καπρολακτόνη

Κολλαγόνο Ζελατίνη Καζεΐνη Φυτικές πρωτεΐνες Σόγια , Καλαμπόκι , Πατάτα , Μπιζέλια Πρωτεΐνες

Φυσικά Συνθετικά Φυσικές Ίνες ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ Μετάξι Βαμβάκι Νύχι Δέρμα Μαλλί Κέρας Ράμφος Κερατίνη

20 % οργανικής ύλης δεύτερο συστατικό ξύλου Βιομηχανία ξύλου Καύσιμο Λιγνίνη ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ARBOFORM Πολυεστέρες Άμορφο , πολύπλοκο υλικό

P H A Poly Hydroxy Alkanoates

P L A P H B P H V P H Β V P C L

Θερμοπλαστικό Αδιάλυτο Ποικιλία προιόντων Ηπαρίνη ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ Μηχανική αντοχή Βιοϊατρικές εφαρμογές Εύκολα βιοδιασπάσιμο Ανάπλαση Ιστών PLA

ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ Drug Delivery 1978 Chemical Engineering PhD MIT Robert Langer Science Academy Engineering Academy Medical Academy

Bιοπλαστικά

GHG EMISSIONS Kg CO2/Kg Resin 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 PS LDPE PET PP PLA PHA-G PHA-O PHA-BS

ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ Φυτικό Προϊόν 1992 “Metabolix” Cambridge Mass. USA Oliver Peoples PhD MIT Antony Sinskey ScD MIT Simon William PhD MIT Βράβευση 12/2008 European Annual Bioplastics Conference

Υπερπαραγωγή πλαστικών 18 % στερεών αστικών αποβλήτων Θάλασσια ρύπανση Βιοαποικοδόμηση Δίχτυα , σακούλες

Χωματερές (Landfills) Αποτέφρωση (Incineration) Πυρόλυση Βιοαποικοδόμηση

Ανακύκλωση (Recycling) Αποικοδόμηση (Degradation) Κομποστοποίηση (Composting) Βιοαποικοδόμηση

Είδη Αποικοδόμησης Βιοαποικοδόμηση Φωτοαποικοδόμηση Υδρολυτική Οξειδωτική

Τύποι πλαστικών Μη αποικοδομήσιμα Άμεσα αποικοδομήσιμα Προγραμματισμένα αποικοδομήσιμα

Βιοαποικοδόμηση Θερμοκρασία Υγρασία Αερισμός Οξύτητα Συγκέντρωση μικροοργανισμών

Κομποστοποίηση Ορισμός Κομπόστ Επιστροφή στη φύση

Ξέρουμε τι τρώμε; Πλαστικά : Η έκτη διατροφική ομάδα Πρόσθετα πλαστικών Ορμονικοί διαταράκτες

ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ΒΡΑΒΕΙΑ

ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ΒΡΑΒΕΙΑ

Διδασκαλία « περί βιοπλαστικών και άλλων »

GREEN CHEMISTRY THE LIVE CHEMISTRY

ΠΛΑΣΤΙΚΑ ; ή ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ;

ΠΛΑΣΤΙΚΑ ; ή ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ;

ΠΛΑΣΤΙΚΑ ; ή ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ ;

ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ !!! Σας ευχαριστούμε όλους για τη θαυμαστή υπομονή σας... Καλές Eπιτυχίες !!

KEIMENO 1 KEIMENO 2 KEIMENO 3 KEIMENO 4 VIDEO ΒΙΟΠΛΑΣΤΙΚΑ

ΠΕΤΑΛΟΥΔΑ ΜΕΤΑΞΙ ΒΑΜΒΑΚΙ ΝΥΧΙ ΔΕΡΜΑ

ΚΕΙΜΕΝΟ 1 ΚΕΙΜΕΝΟ 2 ΚΕΙΜΕΝΟ 3 ΚΕΙΜΕΝΟ 4 ENOTHTA