Мицелиевые упаковочные материалы, как альтернатива пластику

История создания первых пластиковых упаковок началась еще в 1911 г., когда швейцарский химик придумал целлофан на основе фенолформальдегидной смолы и силикона [1]. Но активное применение его в качестве упаковки началось лишь в 1927 г. И только во времена Второй мировой войны пластиковые упаковки активно внедрялись в человеческую жизнь.

Полнейший отказ от использования полимерных материалов – это перспективное будущее любой страны в плане экологической безопасности планеты. Однако не все государства готовы пойти на такие кардинальные меры, в связи с затрудненным поиском альтернативного источника. Отсутствие запасов сырьевых ресурсов, огромные траты на разработку технологий по изготовлению экологически чистых упаковок – это основные проблемы большинства стран. Но Россия, как и другие государства-участники Евразийского экономического союза [2], стремятся к постепенному отказу от использования любых полимерных изделий. Если первые размышления еще не кажутся реалистичными, то экологическая составляющая природной среды уже принуждает страны ограничить использование полимеров.

Основной недостаток любого полимерного материала – это отсутствие естественного разложения. Данный процесс занимает от 100 и более лет. Пластик, находящихся в воде разлагается еще дольше, чем на суше. Также существует опасность, что он может стать пищей для животных, которая приведет к летальному исходу. В результате, произойдет постепенное сокращение биологического разнообразия. Также не стоит забывать о мировом круговороте веществ. Пластические массы могут вернуться к человеку через пищу рыб или птиц, которые стали жертвой полимерного загрязнения. Такой исход, может привести к развитию онкологических заболеваний человека, вследствие накопления пластических частиц в организме [3].

Ежегодные статистические данные по объему использования полимерных  веществ показывают [4] (рисунок 1), что основным лидером по потреблению пластика в 2022 г. является Китай.

Рисунок 1. Страны-лидеры по производству полимеров

Страны, которые полностью отказались от использования пластиковых пакетов – это Тайвань в 2003 г., Лос-Анджелес в 2007 г. и Италия в 2010 г. В Кении и Танзании борются с использованием полимерных пакетов. Жесткий запрет на использование пластиковых пакетов существует в Бангладеш, причиной является затопление 2/3 страны в 1988 и 1998 гг. из-за засорения дренажных систем пластиком. Еще один способ борьбы с полимерным загрязнением считается налог на пластик, внедренный во многих странах.

Экологи большинства стран пытаются внедрить все больше запретов на использование полимерных упаковок, т. к. в их составе присутствует свинец, этот металл очень токсичен. Сжигать такие отходы тоже опасно, в процессе этого выделяется большое количество канцерогенов, загрязняющих воздух и разрушающих озоновый слой.

Саморазлагающиеся материалы – это реальная альтернатива пластику, где весь жизненный цикл не требует больших затрат на энергию и на применение дополнительных веществ, преимуществом является безопасное воздействие на окружающую среду [5].

Мицелий – гриб, состоящий из нитчатого тела и системы, ветвящихся гиф. Обладает функциями роста, питания, размножения и защиты. Та же самая упаковка из мицелия − это композитный материал на основе грибницы, которая растет при комнатной температуре на органических отходах сельскохозяйственного производства. При этом выращивание мицелия требует на 40 % меньше энергии, чем при создании пластиковых упаковок. Процесс утилизации таких экологических упаковок не требует затрат энергии, более того, отходы продуктов на основе мицелия можно использовать в качестве удобрений в сельском хозяйстве [6].

Мицелий – гриб, способный поглотить питательные вещества из органических и связать их между собой. Из них образуются сети, способные противостоять влаге, свету, внутренним и внешним давлениям, а также распаду. Стенки гриба усилены хитином, состоящие из раковин насекомых. Также способность к воспроизведению заданной формы, позволяет создать необходимую структуру с любыми параметрами, которые они будут самостоятельно заполнять. Таким образом, клеточные стенки, тканая структура гриба и уникальная способность к «самособиранию» − это альтернативный и экологический материал.

Замена пластиковых упаковок на экологические, это не попытка истребить «токсичные» материалы, а попытка сделать продукт саморазлагающимся, ведь мицелий способен увеличить скорость разложения со ста лет до десятка. Расщеплять вредные отходы – уникальная способность грибов, они помогут очистить загрязненную почву и токсичные вредные вещества [7].

Технология выращивания мицелиевых грибов потенциально позволяет, производит в таких объемах, которые могли бы трансформировать целые отрасли. Структуру грибов можно использовать во всех сферах быта: от мебели до упаковочных материалов, тем самым заменяя пластик.  

Таким образом, в ближайшее время можно ожидать внедрение технологий создания продукций на основе гриба мицелия, не только в качестве полной замены пластика, но и в качестве борьбы с загрязнителями природной среды и изменения климатических условий. Для того чтобы создать экономически выгодные продукты из гриба мицелия нужно слияние и сотрудничество сразу нескольких сфер промышленности, которых будут интересовать такие материалы.