Nutzhanf lässt sich – wie viele andere Pflanzen auch – zu Bioplastik verarbeiten. Kann Cannabis also auch das Plastikproblem lösen? Über die Vor- und Nachteile von Bioplastik und die Zukunft hanfbasierter Verpackungen.
📑 Inhaltsverzeichnis
- Konopie jako substytut plastiku
- Kunststofy na bazie konopii w praktyce
- Biokunststofy – nie panaceum na zalę plastiku
- Przyszłość biokunststoków na bazie konopii
- Jak z konopii powstaje kunststof: trzy procedury, które często są mylone
- Dlaczego oparte na bazie konopii niekoniecznie oznacza z konopii
- Konopie zamiast plastiku: co realnie da się zastąpić
- Zakaz jednorazowych produktów i rozporządzenie opakowaniowe mają zastosowanie również do biokunststoków
- Konopie poza kunsztarem
- Częste pytania
- 💬 Fragen? Frag den Hanf-Buddy!
Vielen sollte inzwischen klar sein, dass wir kein Plastik mehr verschwenden dürfen. Pro Jahr werden etwa 400 Millionen Tonnen Plastik produziert, zehn Millionen Tonnen landen schätzungsweise pro Jahr in Flüssen, Seen und Meeren. Riesige Müllteppiche treiben im Ozean, Millionen wilde Tiere ersticken an den ewig haltbaren Wegwerfprodukten. Mikroplastiken sind überall in der Umwelt – auch in unseren Körpern. Wissenschaftler finden inzwischen Kunststoff-Partikel in allen unseren Organen.
Jednocześnie plastik jest oczywiście popularny nie bez powodu. Jest wytrzymały, niezawodnie konserwuje substancje stałe, płynne i gazowe, prawie nic nie waży i nie powoduje znaczących kosztów finansowych dla producentów w dużych ilościach. Opakowania z plastiku zabezpieczają nasz dobrobyt i podstawy żywności w wielu krajach. Według Niemieckiego Instytutu Normalizacji (DIN) brak opakowań i infrastruktury w niektórych krajach prowadzi do strat do 30 procent produktów rolnych.
Muszą zatem istnieć alternatywy. Jednym z podejść do rozwiązania problemu jest zwiększone wykorzystanie bioplastików lub biokunststoków. Materiały te mają bardzo podobne właściwości do plastiku, ale pochodzą ze źródeł roślinnych, takich jak kukurydza, ziemniaki, kokos, drewno – lub właśnie konopie. Idea stojąca za tym jest taka, że węgiel do wszystkich materiałów opakowaniowych i produktów nie będzie już pochodzić ze źródeł kopalnych, ale z surowców, które odnawiają się i dlatego są zrównoważone. Dodatkowo po użyciu nie powinny już obciążać środowiska. Substancje roślinne wracają bowiem do naturalnego obiegu, podczas gdy produkty pochodne ropy naftowej zatruwają zwierzęta, gleby i zbiorniki wodne oraz uwwalniają ditlenek węgla przechowywany pod ziemią do otoczenia.
Konopie jako substytut plastiku
Konopie włókniste mają bardzo szybki wzrost i są niezwykle wszechstronne w zastosowaniu. Z ich włókien wytwarzane są liczne produkty: liny, tekstylia, materiały budowlane, papier, żywność. Tę wszechstronność zastosowania konopie zawdzięczają dużej zawartości celulozy (65-70 procent w porównaniu do 40-50 procent celulozy w drewnie). Ta masa włóknista jest wykorzystywana głównie w przetwórstwie papieru, ale wiele tworzyw sztucznych można z niej uzyskać, w tym celofan, włóknę celulozową i celuloid.
Materiały na bazie konopii mają potencjał, aby zastąpić tworzywa sztuczne oparte na ropie naftowej w wielu miejscach. Podobnie jak inne materiały roślinne, konopie są biodegradowalne i kompostowalne. W porównaniu z innymi roślinami wykorzystywanymi do biokunststoków mają również przewagę. Konopie w porównaniu z kukurydzą wymagają tylko połowy czasu wzrostu, jednej trzeciej wody i przyczyniają się do regeneracji gleby ornej.
Kunststofy na bazie konopii w praktyce
Branże takie jak przemysł motoryzacyjny często wykorzystują konopie do określonych części plastikowych, takich jak wytłoczki lub wykładziny bagażników. Henry Ford już używał włókien konopnych w karoseriach do przemysłowej produkcji swoich pierwszych samochodów. W 1941 roku zaprezentował nawet model, który miał być zbudowany z biokunststoków na bazie konopii i przewidywał biokunststokom wspaniałą przyszłość. Prohibicja kannabisu i nieokiełznane zużycie ropy naftowej spowodowały jednak, że marzenia te się nie spełniły.
Projektanci produktów również interesują się specjalnymi właściwościami roślin kannabisu. Materiały kompozytowe z włókien konopnych wykazują doskonałe właściwości pod względem wytrzymałości i zdolności izolacyjnych. Dziś istnieje wielu producentów wytwarzających kunststofy z konopii.
The Hemp Plastic Company oferuje na przykład sto procent granulat PLA na bazie konopii. PLA (polilaktyd) z surowców odnawialnych jest jednym z najpopularniejszych biokunststoków. Wzbogacają również kunststofy, takie jak propylen lub polietylen o wysokiej gęstości (HDPE), na przykład do opornych butelek plastikowych i pojemników, zawierającymi do 25 procent włókien konopnych. To oszczędza przynajmniej ćwierć paliw kopalnych i szkodliwych emisji.
Biokunststofy – nie panaceum na zalę plastiku
Bioplastiki są na wznoszącej się ścieżce w wielu miejscach, ale czy kiedykolwiek całkowicie zastąpią klasyczny plastik, jest wątpliwe. Po pierwsze, cena biokunststoków jest obecnie zbyt droga, aby mogła konkurować na dużą skalę z kunststofami pochodzącymi z ropy naftowej. Nadzieja polega na tym, że wraz ze zwiększonym przyjęciem przez duże koncerny ceny również spadną. Jednak jeśli globalne zapotrzebowanie na kunststofy pozostanie na podobnie ogromnym poziomie jak dzisiaj, nigdy nie będzie w pełni zaspokojone przez alternatywy roślinne. Rośliny musiałyby do tego celu być uprawiane na największą skalę na polach, co oznaczałoby więcej monokultur i zastosowania pestycydów, a także konkurencję z produkcją żywności. To jednak jest temat, który należy dalej badać w oparciu o dane i fakty!
Innym problemem jest biodegradowalność lub recykling. Biokunststofy reklamują się tym, że są biodegradowalne, a nawet kompostowalne. To jednak jest mylące. Wielu konsumentów uważa, że mogą po prostu wyrzucić swoje produkty z biokunststoków, takie jak torby na śmieci, doniczki lub podobne, do brązowego pojemnika lub nawet domowego kompostu. Jednak biodegradacja torby z bioplastiku trwa znacznie dłużej niż zwykły bioodpad. Do wystarczającego rozkładu wytrzymałych bioplastików zazwyczaj potrzeba kilka miesięcy w przemysłowych zakładach kompilacji w określonych temperaturach. Dlatego też zakłady kompostowania bardzo niechętnie widzą takie materiały wśród odpadów roślinnych i je sortują.
To samo dotyczy zakładów recyklingu opakowań. Są one przystosowane do kunststoków standardowych i nie wiedzą, co robić z biokunststofami. Materiały wytwarzane i kupowane z dobrymi intencjami zwykle trafiają do spalarnii odpadów. A niebezpieczeństwo, że zwierzęta i rośliny ponieśliby szkodę również ze względu na śmieci z bioplastiku w naturze, zostało udowodnione: badanie Uniwersytetu Plymouth z 2019 roku wykazało, że torba plastikowa z biodegradowalnego biokunształu była jeszcze prawie nietkniętą po trzech latach w oceanie.
Przyszłość biokunststoków na bazie konopii
Te wyzwania oczywiście nie powinny być powodem do porzucenia nowych opracowań w dziedzinie biokunststoków. Wręcz przeciwnie, szczególnie w przypadku wykorzystania materiałów z konopii włóknistych potrzeba jest znacznie więcej badań i opracowań. Odkrycia naukowe w tej dziedzinie były przez zbyt długo opóźniane ze względu na prohibicję i surowe regulacje.
Ważne jest jednak wiedziećć, że biokunststofy nie mogą w stosunku 1:1 zastąpić tradycyjnych materiałów plastikowych. Byłoby bardziej sensowne ustalenie, jakie potencjalnie wyróżniające się właściwości mogą mieć materiały na bazie konopii, na przykład jako opakowanie. Niektóre biofilmy mogą osiągnąć dłuższą trwałość dla określonych produktów spożywczych niż zwykły plastik. Niektóre branże z pewnością mogą więcej skorzystać z plastiku konopnego niż inne.
Czy jako materiał budowlany, w przetwórstwie tekstylnym czy jako surowiec odnawialny dla kunststoków: konopie mają przed sobą wielką przyszłość i mogą wiele przyczynić do dostarczania bardziej przyjaznych dla środowiska alternatyw dla dotychczasowych produktów. Ale jeśli ochrona środowiska i przyjazność dla klimatu naprawdę coś dla nas oznacza, powinno być jasne, że bez rezygnacji się nie obejdzie. Dlatego również w przypadku biokunststoków na bazie konopii obowiązuje:
Zmniejszaj, ponownie używaj, przetwarzaj! Reduce, Reuse, Recycle!
Jak z konopii powstaje kunststof: trzy procedury, które często są mylone
Kto szuka produkcji plastiku z konopii, prawie zawsze napotyka to samo skrócone zdanie: konopie zawierają dużo celulozy, a z tego można zrobić kunststof. To jest prawda, ale opisuje tylko jedną z trzech ścieżek. Za zbiorczym terminem kunststof z konopii kryje się w rzeczywistości trzy całkowicie różne technicznie procedury. Różnią się one tym, jaką rolę roślina odgrywa w gotowym materiale.
Pierwszym i zdecydowanie najczęściej stosowanym sposobem są kunststofy wzmacniane włóknami naturalnymi, w literaturze fachowej skracane jako NFK. Przy tym przygotowane włókna konopne lub zmielone trzcinki są wbudowywane w matrycę kunststofu. Włókno przejmuje zadanie, które zwykle pełni włókno szklane: usztywnia część i zmniejsza jej wagę. Samego polimeru nie zmienia się, może to być polipropylen, polietylen lub także biokunsztaf. Typowe zawartości włókien wynoszą od 20 do 50 procent. W europejskim przemyśle motoryzacyjnym ta procedura jest standardem w produkcji od dziesięcioleci. W pojeździe budowanym w Niemczech znajduje się średnio około 3,6 kilograma włókien naturalnych z lnu, konopii lub bawełny. Są one montowane przede wszystkim w tapicerkach drzwi, podparkach, sufitach i wykładzinach bagażników. W wykładzinach podłogowych podczas testów osiągnięto zawartości włókien naturalnych do 45 procent.
Druga ścieżka prowadzi przez pochodne celulozy. Tutaj celuloza rośliny jest chemicznie przebudowywana i następnie sama tworzy osnowę polimeru. Do tej rodziny należą acetat celulozy, stosowany do opraw okularów i elementów filtrujących, oraz hydrat celulozy, lepiej znany jako celofan lub żelaza. Historyczny celuloid również powstał w ten sposób. Tylko w tych materiałach roślina naprawdę staje się kunststofem. Ta ścieżka jest technicznie wymagająca i wymaga chemikaliów, które nie od siebie współgrają z obietnicą zrównoważonego rozwoju.
Trzecią ścieżką są biopolomery wytwarzane fermentacyjnie. Z roślinnego cukru powstaje przez bakterie kwas mlekowy, z którego można zbudować polilaktyd. Pokrewne są polihidroksyalkanoaty, które mikroorganizmy bezpośrednio tworzą jako substancję magazynującą. Przemysłowym surowcem do tego są dziś jednak cukier z kukurydzy lub trzciny cukrowej, a nie konopie. Biomasa konopna mogłaby w zasadzie stanowić surowiec wyjściowy, ale praktycznie nie odgrywa żadnej roli w istniejących zakładach.
| Procedura | Rola konopii | Typowy udział konopii | Biodegradowalny | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|---|
| Kunsztaf wzmacniany włóknami naturalnymi (NFK) | Włókno wzmacniające lub materiał wypełniający, nie polimer | 20 do 50 procent | tylko jeśli matryca jest również biodegradowalna | Tapicerki drzwi, wykładziny bagażników, części formujące |
| Pochodne celulozy (acetat celulozy, hydrat celulozy) | Celuloza tworzy osnowę polimeru | Surowiec materiału | w zależności od stopnia podstawienia, hydrat celulozy dobrze biodegradowalny | Folie celofu, oprawy okularów, elementy filtrujące |
| Biopolomery fermentacyjne (PLA, PHA) | teoretycznie dostawca cukru, dotychczas nie wykorzystywany przemysłowo | w praktyce zero | PLA przemysłowo kompostowalny, PHA również w glebie | Folie opakowaniowe, kubki do picia, filament do druku 3D |
| Tak zwane granulat PLA z konopii | Mąka z konopii lub trzcinki konopne w compound PLA | zwykle 20 do 30 procent | zależy od certyfikacji compound | Części formowane wtryskiem, skorupki opakowaniowe, obudowy |
Dlaczego oparte na bazie konopii niekoniecznie oznacza z konopii
Z tego podziału wynika najważniejsza różnica pojęciowa w całym temacie. Gdy producent oferuje granulat oparty na bazie konopii, zazwyczaj chodzi o compound. Powszechny przepis składa się z około 30 procent sitko zmielonej trzcinki konopnej i około 70 procent polilaktydu z kukurydzianego skrobi. Słowo „oparte na konopii“ opisuje tutaj udział biogeniczny w materiale, a nie pochodzenie polimeru. Kto tego nie rozróżnia, uważa materiał włóknisto-wzmacniany za nowy kunsztaf z rośliny.
Niezależnie od tego, drugą różnicę, która jest jeszcze częściej mylona: biogeniczny i biodegradowalny to dwie odrębne właściwości. Bio-polietylen z trzciny cukrowej w pełni składa się ze źródeł odnawialnych i jest chemicznie identyczny z polietylénem kopalnym. Dlatego też nie rozkłada się w taki sam sposób. I odwrotnie, polibutan adipinian-tereftalat, w skrócie PBAT, dobrze rozkłada się i mimo to jest wytwarzany z ropy naftowej. Materiał może zatem być biogenny i biodegradowalny, biodegradowalny i foralny, jedno i drugie, lub żaden z nich.
Dla konopii ma to niewygodną konsekwencję. Tapicerka drzwi z 40 procent włókna konopnego w matrycy polipropylenu oszczędza surowiec kopalnę i wagę. Z tego powodu nie jest kompostowalna, ponieważ matryca określa zachowanie się przy rozkładzie. Ale dokładnie te części to obszar, na którym konopie rzeczywiście mają zastosowanie przemysłowe. Zatem korzyść polega na zasobach i masie, a nie na утилизации. Nad rzeczywistymi polimerami konopnego przeprowadzane są badania. Jak daleko już zaszły, pokazuje eksperyment materialowy ze Stanów Zjednoczonych, o którym donosiliśmy w artykule dotyczącym polycannabidiol-carbonatu z laboratorium.
Konopie zamiast plastiku: co realnie da się zastąpić
Wielkości porządkowe ustanawiają oczekiwania. Światowa zdolność produkcyjna dla biokunststoków wyniosła w 2025 roku około 2,31 miliona ton. Rzeczywiście wytworzono około 1,67 miliona ton, urządzenia były więc średnio obciążone w 72 procentach. W porównaniu do około 431 milionów ton kunststofu wytwarzanego rocznie. Wszystkie biokunststofy razem pokrywają tym samym około pół procent światowego zapotrzebowania. Do 2030 roku zdolność ma się wyniesć około 4,69 miliona ton, to znaczy prawie się podwoić. Udział przypadający na konopie w obrębie tego pół procenta to ponownie niszę.
Realnie da się więc najpierw zastąpić zastosowania, w których włókno wykazuje swoje mocne strony i nikt nie potrzebuje przezroczystości ani wysokiej zdolności barierowej. Obejmuje to pół-strukturalne części wnętrza w budowie pojazdów, grube części formujące, obudowy, doniczki, skrzynie transportowe i opakowania z włókna formowanego. W tych produktach włókno konopne zastępuje włókno szklane lub talk i jednocześnie zmniejsza wagę. Folie celofanu z celulozy to również opłacalna droga, ale zwykle nie są wytwarzane z konopii.
Znacznie trudniej jest tam, gdzie kunsztaf jest dzisiaj niezastąpiony. Cienkie, wysoce przezroczyste folie spożywcze z barierą tlenową do tego należą, podobnie jak urządzenia medyczne, izolacje elektryczne i wszystko, co pozostaje na stałe wilgotne lub gorące. Dodatkowo pojawia się wąskie gardło, które nie ma nic wspólnego z materiałem. W Niemczech brakuje zakładów obróbki drewna, które przetwarzają słomę konopną na dużą skalę na użyteczne włókna techniki. Opisaliśmy tę lukę szczegółowo w artykule dotyczącym brakującej infrastruktury dla włókna konopnego. Dopóki to istnieje, nie chemia ogranicza rozwój, ale przetwórstwo.
Zakaz jednorazowych produktów i rozporządzenie opakowaniowe mają zastosowanie również do biokunststoków
Punkt, który jest regularnie niepoprawnie przedstawiany w tekstach poradników: Produkt nie uniknie europejskiego zakazu jednorazowych produktów tym, że składa się z konopii lub innego biokunształtu. Dyrektywa (UE) 2019/904 w sprawie zmniejszenia wpływu niektórych produktów z tworzyw sztucznych na środowisko wyraźnie obejmuje kunststofy biogeniczne i biodegradowalne. W Niemczech jest to wdrażane przez rozporządzenie w sprawie zakazu jednorazowych tworzyw sztucznych. Zabronione patyczki do uszu, sztućce, talerzyki, słomki pitne i patyczki do mieszania pozostają zatem zakazane, nawet jeśli zawierają udział konopii.
Uzasadnienie ustawodawcy jest zrozumiałe. Certyfikowana biodegradowalność obowiązuje tylko w ściśle określonych warunkach, rozkład w wodzie morskiej nie jest zapewniony. Przypuszczalny szybki rozkład zachęca również do lekkomyślnego wyrzucania, a materiały zakłócają zarówno zakłady kompostowania, jak i recykling zwykłych kunststoków. To odpowiada ustaleniom z wyżej wymienionego badania Uniwersytetu Plymouth.
Do opakowań dochodzi od 12 sierpnia 2026 europejskie rozporządzenie opakowaniowe, rozporządzenie (UE) 2025/40, zwykle skracane jako PPWR. Weszło w życie 11 lutego 2025 i po okresie przejściowym 18 miesięcy zastąpiło dotychczasową dyrektywę opakowaniową. Stawia wymagania dotyczące projektowania, wieloużyteczności i możliwości recyklingu, kolejne etapy do 2030 roku. Kto wprowadza opakowanie z konopii na rynek, musi je zbadać według systemu recyklingu, a nie według surowca. Które formaty w ogóle przychodzą w grę, zebraliśmy w przeglądzie opakowania z konopii.
Jak surowo sprawdza się kompostowalność, pokazuje norma EN 13432. Wymaga ona, aby materiał w zoptymalizowanym teście kompostowania rozpadł się w ciągu dwunastu tygodni na co najmniej 90 procent na części poniżej dwóch milimetrów. Dodatkowo, w ciągu sześciu miesięcy, co najmniej 90 procent materiału organicznego musi zostać przekształcone w dwutlenek węgla. Ponadto istnieją wartości graniczne dla metali ciężkich oraz badania toksyczności ekologicznej i zgodności z procesem kompostowania. Te warunki powstają w zakładzie przemysłowym, nie na kompoście w ogrodzie. Dokładnie w tej luce leży różnica między odrukiem na opakowaniu a tym, co konsument rozumie pod tym terminem.
Konopie poza kunsztarem
Czy konopie znacząco poprawiają bilans plastiku, ostatecznie decyduje się nie tylko na biokunsztofu. Surowiec jest używany najskuteczniej tam, gdzie zastępuje materiał, który i tak jest zabudowywany w dużych ilościach. W budownictwie jest to od lat fakt, jak pokazuje przegląd izolacji, betonu konopnego i materiałów kompozytowych. Linia papieru również ma długą historię, która jest śledzona w artykule dotyczącym powrotu papieru konopnego. Ogólny przegląd zastosowań rośliny oferuje nasz przegląd możliwości wykorzystania konopii.
Częste pytania
Jak wytwarzany jest plastik z konopii?
Istnieją trzy drogi. Najczęściej przygotowane włókna konopne lub zmielone trzcinki są wbudowywane w istniejącą matrycę kunststofu, zwykle z promotorem adhezji w procesie composesingu. Rzadko celuloza konopna jest chemicznie przekształcana w acetat celulozy lub hydrat celulozy, wtedy roślina sama tworzy polimer. Trzecia ścieżka przez fermentacyjnie wytwarzany polilaktyd wykorzystuje przemysłowo dotychczas cukier z kukurydzy i trzciny cukrowej, a nie konopie.
Czy plastik z konopii jest biodegradowalny?
To zależy nie od zawartości konopii, ale od matrycy. Jeśli włókno konopne znajduje się w polipropylenie, część nie jest biodegradowalna. Jeśli znajduje się w certyfikowanym compound polilaktydu, może być przemysłowo kompostowalne. Tylko hydrat celulozy jako materiał sam w sobie dobrze się rozkłada. Niezawodna jest jedynie certyfikacja zgodnie z EN 13432, nie oznaczenie na opakowaniu.
Jaka jest różnica między biogenicznym a biodegradowalnym?
Biogeniczny opisuje pochodzenie węgla, biodegradowalny opisuje zachowanie na końcu życia. Obie właściwości są od siebie niezależne. Bio-polietylen z trzciny cukrowej jest w pełni biogeniczny i nie rozkłada się. PBAT dobrze się rozkłada i pochodzi z ropy naftowej. Obietnica reklamowa, która wymienia tylko jedną z dwóch właściwości, nie mówi nic o drugiej.
Czy mogę wyrzucić plastik z konopii na domowy kompost?
W większości przypadków nie. Powszechna certyfikacja zgodnie z EN 13432 wyraźnie dotyczy kompostowania przemysłowego o podwyższonej temperaturze i określonym prowadzeniu procesu. Kompostownik ogrodniczy nie osiąga tych warunków. Tylko produkty z wyraźną biodegradowalności w warunkach domowych mogą tam trafić, a nawet wtedy wiele zakładów kompostowania sortuje takie materiały.
Czy słomka doBranchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
Folge uns
Was dich auch interessieren könnte...
Branchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
Folge uns
