Qual è la differenza tra fotodegradazione e biodegradazione?

La fotodegradazione e la biodegradazione sono due diversi processi di degradazione che differiscono nel meccanismo d'azione, nelle condizioni ambientali e nelle aree di applicazione. Ecco le principali differenze tra i due in base ai risultati della ricerca:

1. Meccanismo d'azione:

Fotodegradazione: principalmente dovuta all'azione della luce, in particolare all'irradiazione dei raggi ultravioletti, che porta alla fotoossidazione dei materiali polimerici e quindi introduce gruppi funzionali fotosensibili nella catena del materiale, causando la rottura della catena e portando infine alla decomposizione di il materiale. Le plastiche fotodegradabili sono suddivise in tipo copolimero e tipo additivo, il primo è sintetizzato dal copolimero e il secondo viene preparato aggiungendo fotosensibilizzatore al substrato plastico.

Biodegradazione: si riferisce al processo in cui i materiali vengono gradualmente decomposti in molecole più piccole attraverso l'azione di microrganismi negli organismi viventi o in un ambiente biologico specifico, e infine convertiti in sostanze innocue come acqua e anidride carbonica. I materiali biodegradabili includono metalli biodegradabili, bioceramica e materiali polimerici.

2. Condizioni ambientali:

La fotodegradazione richiede solitamente la presenza di luce, soprattutto ultravioletta, e avviene principalmente sulla superficie del suolo o in condizioni di luce.

La biodegradazione, invece, si basa sulla presenza di microrganismi e può avvenire nel suolo, nel compost o in un ambiente biologico specifico, senza necessariamente richiedere la luce.

3. Applicazioni:

I materiali fotodegradabili vengono spesso utilizzati per ridurre l'inquinamento ambientale della plastica, ad esempio aggiungendo fotosensibilizzatori per favorire la decomposizione della plastica.

I materiali biodegradabili trovano largo impiego sia in campo medico, come suture chirurgiche, sistemi di rilascio controllato di farmaci, ecc., sia in campo della protezione ambientale, come i sacchetti di plastica degradabili.

4. Prodotti di degradazione:

Il prodotto finale della fotodegradazione potrebbe ancora essere una piccola molecola non degradabile e potenzialmente dannosa per l'ambiente.

Il prodotto finale della biodegradazione è solitamente innocuo e può essere assorbito dall'ambiente naturale o convertito in altre sostanze innocue.

5. Efficienza di degradazione:

L'efficienza della fotodegradazione è influenzata da fattori quali l'intensità della luce, la fotosensibilità del materiale, ecc.

L’efficienza della biodegradazione è influenzata da fattori quali specie microbiche, temperatura ambiente, umidità, ecc.

6. Standard e specifiche:

Secondo l'attuale standard GB/T 20197-2006, sebbene la plastica fotodegradabile e la plastica degradabile con ossigeno termico siano conformi allo standard nazionale, potrebbero essere eliminate dallo standard rivisto, perché portano solo a cambiamenti nelle dimensioni della plastica, e il processo di degradazione può produrre microplastiche, dannose per l’ambiente.

Lo standard di implementazione per la plastica biodegradabile è GB/T 38082-2019, che richiede che il tasso di biodegradazione raggiunga un determinato standard e debba superare i test ecotossicologici.

In sintesi, la fotodegradazione e la biodegradazione presentano evidenti differenze nel meccanismo di degradazione, nelle condizioni, nelle applicazioni e negli effetti.