Warstwowa folia biodegradowalna do ściółkowania gleby i innych zastosowań

ZESPÓŁ AUTORSKI:

Politechnika Częstochowska

• dr hab. inż. Krystyna Malińska, prof. PCz – kierownik zespołu
• dr inż. Danuta Dróżdż
• dr inż. Agnieszka Pudełko
• dr Dorota Nowak
• dr hab. inż. Przemysław Postawa, prof. PCz
• dr inż. Tomasz Stachowiak
• Wojciech Pawlikowski

CO MOŻNA OSIĄGNĄĆ DZIĘKI WYNALAZKOWI?

Wynalazek jest odpowiedzią na problem powstawania i zagospodarowania odpadów z tworzyw sztucznych stosowanych w rolnictwie i ogrodnictwie, a w szczególności folii do ściółkowania gleby wykorzystywanej w uprawie roślin w gospodarstwach ogrodniczych. Najczęściej stosowane folie do ściółkowania to nieulegające biodegradacji folie wyprodukowane z surowców nieodnawialnych, np. z polietylenu (PE). Wykorzystanie folii do ściółkowania gleby na świecie jest szacowane na 2,5 mln Mg (FAO, 2021). W praktyce okazuje się, że zużyte folie z tworzyw sztucznych nie są powszechnie poddawane recyklingowi z uwagi na zabrudzenia glebą i pozostałościami roślinnymi (mogą stanowić ok. 30-40% masy folii), a tym samym konieczność ich oczyszczania (co oznacza wyższe koszty). Nadal można obserwować niezgodne z prawem praktyki unieszkodliwiania odpadów z folii z tworzyw sztucznych poprzez składowanie, spalanie czy zakopywanie w glebie. Takie działania mogą również prowadzić do zanieczyszczenia środowiska mikroplastikiem. Szacuje się, że rocznie w Europie pozostaje od 63 tyś. do 430 tyś. ton mikroplastików w polach uprawnych.
Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów folii biodegradowalnych i/lub kompostowalnych do ściółkowania gleby, ale nie posiadają one łącznie właściwości, które posiada opracowana w Politechnice Częstochowskiej folia. Brak jest również informacji czy dostępne na rynku folie są biodegradowalne i/lub kompostowalne, z jakich surowców zostały wytworzone oraz czy i w jakich warunkach ulegają one całkowitemu rozkładowi.
Opracowana w Politechnice Częstochowskiej biodegradowalna folia warstwowa do ściółkowania gleby w uprawach roślin wyróżnia się tym, że:
- wykonana jest z surowców roślinnych (nie modyfikowanych genetycznie) oraz polimerów biodegradowalnych dostępnych na rynku (zapewnienie stałości dostaw i jakości finalnego produktu), dzięki temu może być również wykorzystywana w uprawach ekologicznych,
- ma zbliżone właściwości mechaniczne do folii wyprodukowanych z tworzyw sztucznych i nie ulegających biodegradacji,
- jest biodegradowalna i kompostowalna: ulega w 100% rozkładowi podczas kompostowania przemysłowego odpowiednio po 16 tygodniach (na podstawie badań laboratoryjnych), posiada również certyfikat zgodności Nr 52/B-K/22/ŁIT: produkt biodegradowalny i produkt kompstowalny (program certyfikacji PC-4/B-K) i spełnia wymagania normy PN-EN14995:2009 i kryteria K-B/21,
- posiada innowacyjną strukturę wielowarstwową z wypełniaczem o właściwościach funkcjonalnych, które mogą poprawić właściwości gleby.

ISTOTA WYNALAZKU

Istotą wynalazku jest opracowanie takiej biodegradowalnej folii warstwowej, która będzie:
- biodegradowalna w różnych warunkach środowiska (tj. za pomocą takich metod jak kompostowanie przydomowe, kompostowanie przemysłowe, fermentacja metanowa, rozkład w środowisku glebowym, rozkład w środowisku wodnymi) i w ten sposób pozwoli na ograniczenie powstawania odpadów z tworzyw sztucznych, które trudno poddać recyklingowi.
- wytworzona z surowców pochodzenia roślinnego,
- posiadała zbliżone właściwości mechaniczne do tych, wykonanych z tworzyw sztucznych (np. polietylenu),
- mogła być zastosowana w ogrodnictwie do ściółkowania gleby w uprawie roślin jednorocznych, ale też i w innych obszarach (np. worki biodegradowalne na odpady zielone, worki na odchody zwierzęce, itp.),
- pełniła dodatkowe funkcje dzięki swojej wielowarstwowej strukturze.

Więcej informacji dostępnych jest na stronach:
- Podcast na temat folii biodegardowalnej do ściółkowania gleby w uprawie roślin https://www.youtube.com/watch?v=M4Ptak4wD8o
- https://ctt.pcz.pl/aktualnosci/biodegradowalna-folia-do-sciolkowania-cut3-31.html
- https://ctt.pcz.pl/aktualnosci/politechnika-czestochowska-na-miedzynarodowych-targach-ochrony-srodowiska-poleco-25.html

Publikacje:
- Materials | Free Full-Text | End-of-Life Management of Biodegradable Plastic Dog Poop Bags through Composting of Green Waste (mdpi.com) https://www.mdpi.com/1996-1944/15/8/2869
- Materials | Free Full-Text | Comparison of Physical and Thermal Properties of Mulching Films Made of Different Polymeric Materials (mdpi.com) https://www.mdpi.com/1996-1944/15/21/7610
Biodegradowalna folia do ściółkowaniaglebypowstała w ramachprojektuOrganicPLUS pod tytułem „Phasing out contentious inputs from organic agriculture in Europe” ((Program KE Horyzont 2020, 2018-2022, https://organic-plus.net). Prace przedwdrożeniowe prowadzone są w ramach Inkubatora Innowacyjności 4.0 (06.2022-01.2023).

POTENCJAŁ KOMERCJALIZACYJNY WYNALAZKU

Idea powstania biodegradowalnej folii warstwowej wiąże się z możliwością nadania pewnych funkcjonalności warstwom, z których składa się sama folia. W przypadku folii do ściółkowania gleby wewnętrzna warstwa mogłyby posłużyć jako nośnik substancji wykorzystywanych w uprawie roślin, takich jak nawozy czy środki ochrony roślin. Takie rozwiązanie dla gospodarstw ogrodniczych może spowodować ograniczenie ilości stosowanych środków chemicznychoraz powstających w uprawie roślin odpadów z tworzyw sztucznych, których recykling jest trudny i kosztowny. Stosowanie biodegradowalnej folii do ściółkowania jako alternatywy dla folii z tworzyw sztucznych i nie ulegających biodegradacji może przyczynić się również do ograniczenia zanieczyszczenia środowiska, w szczególności gleby, tzw. „mikroplastikiem”.