Plasty vo svete

V roku 2050 hmotnosť plastového odpadu v oceánoch prevýši hmotnosť rýb dohromady! Takéto varovanie obsahovala správa Ellen MacArthur Foundation a McKinsey zverejnená pri príležitosti Svetového ekonomického fóra v Davose v roku 2016.

Ako sa dočítame v dokumente, pomer ton plastov k tonám rýb vo vodách oceánov bol v roku 2014 jedna ku piatim. V roku 2025 bude každý tretí a v roku 2050 bude viac plastového odpadu... Správa bola založená na rozhovoroch s viac ako 180 odborníkmi a analýze viac ako dvoch stoviek ďalších štúdií. Autori správy poznamenávajú, že iba 14 % plastových obalov sa recykluje. V prípade iných materiálov zostáva miera recyklácie oveľa vyššia, pričom sa získa 58 % papiera a až 90 % železa a ocele.

1. Svetová produkcia plastov v rokoch 1950-2010

Vďaka jednoduchosti použitia, všestrannosti a celkom evidentne sa stal jedným z najpopulárnejších materiálov na svete. Jeho používanie sa od roku 1950 do roku 2000 zvýšilo takmer dvestonásobne (1) a očakáva sa, že sa v nasledujúcich dvadsiatich rokoch zdvojnásobí.

2. Obrázok z tichomorského raja súostrovia Tuvalu

. Nájdeme ho vo fľašiach, fóliách, okenných rámoch, oblečení, kávovaroch, autách, počítačoch a klietkach. Aj futbalový trávnik ukrýva syntetické vlákna medzi prírodnými steblami trávy. Plastové vrecia a tašky, ktoré niekedy náhodne zjedli zvieratá, sú porozhadzované po okrajoch ciest a na poliach (2). Plastový odpad sa často kvôli nedostatku alternatív spaľuje, pričom sa do atmosféry uvoľňujú toxické výpary. Plastový odpad upcháva kanalizáciu, čo spôsobuje záplavy. Zabraňujú klíčeniu rastlín a absorpcii dažďovej vody.

3. Korytnačka žerie plastovú fóliu

Najhoršie sú tie najmenšie veci

Mnohí výskumníci poznamenávajú, že najnebezpečnejším plastovým odpadom nie sú PET fľaše plávajúce v oceáne alebo miliardy rozpadnutých plastových tašiek. Najväčším problémom sú predmety, ktoré si v skutočnosti nevšímame. Sú to tenké plastové vlákna votkané do látky nášho oblečenia. Desiatky ciest, stovky ciest, cez stoky, rieky, dokonca aj cez atmosféru prenikajú do životného prostredia, do potravinových reťazcov zvierat a ľudí. Škodlivosť tohto typu znečistenia dosahuje úrovni bunkových štruktúr a DNA!

Žiaľ, odevný priemysel, ktorý podľa odhadov spracuje okolo 70 miliárd ton tohto typu vlákna na 150 miliárd kusov oblečenia, v skutočnosti nie je nijako regulovaný. Výrobcovia oblečenia nepodliehajú takým prísnym obmedzeniam a kontrolám ako výrobcovia plastových obalov či spomínaných PET fliaš. Málo sa hovorí ani píše o ich príspevku k plastovému znečisteniu sveta. Neexistujú ani prísne a zabehnuté postupy na likvidáciu oblečenia prepleteného škodlivými vláknami.

Súvisiacim a nemenej problémom je tzv mikroporézny plast, teda drobné syntetické častice s veľkosťou menšou ako 5 mm. Granule pochádzajú z mnohých zdrojov – plastov, ktoré sa rozkladajú v životnom prostredí, pri výrobe plastov, alebo v procese obrusovania pneumatík automobilov počas ich prevádzky. Vďaka podpore čistiaceho účinku sa mikroplastové čiastočky nachádzajú dokonca aj v zubných pastách, sprchových géloch a peelingových prípravkoch. S odpadovými vodami sa dostávajú do riek a morí. Väčšina konvenčných čističiek odpadových vôd ich nedokáže zachytiť.

Alarmujúce miznutie odpadu

Po štúdii námornej expedície Malaspina z rokov 2010-2011 sa nečakane zistilo, že plastového odpadu je v oceánoch podstatne menej, než sa predpokladalo. Mesiace. Vedci rátali s úlovkom, ktorý by množstvo oceánskeho plastu odhadol na milióny ton. Medzitým správa o štúdii, ktorá sa objavila v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences v roku 2014, hovorí o… 40 XNUMX. tón. Vedci to zistili Chýba 99 % plastov, ktoré by mali plávať vo vodách oceánov!

4. Plast a zvieratá

Všetko je v poriadku? Rozhodne nie. Vedci predpokladajú, že chýbajúci plast sa dostal do oceánskeho potravinového reťazca. Takže: odpadky masívne požierajú ryby a iné morské organizmy. Stáva sa to po fragmentácii v dôsledku pôsobenia slnka a vĺn. Potom si drobné plávajúce kúsky rýb môžu pomýliť s ich potravou – drobnými morskými živočíchmi. Dôsledky jedenia malých kúskov plastu a iného kontaktu s plastom ešte nie sú dobre pochopené, ale pravdepodobne to nie je dobrý efekt (4).

Podľa konzervatívnych odhadov publikovaných v časopise Science sa do oceánov ročne dostane viac ako 4,8 milióna ton plastového odpadu. Môže však dosiahnuť 12,7 milióna ton. Vedci stojaci za výpočtami tvrdia, že ak by priemer ich odhadu bol asi 8 miliónov ton, toto množstvo odpadu by pokrylo 34 ostrovov veľkosti Manhattanu v jednej vrstve.

Hlavnými autormi týchto výpočtov sú vedci z Kalifornskej univerzity v Santa Barbare. V rámci svojej práce spolupracovali s federálnymi agentúrami USA a ďalšími univerzitami. Zaujímavosťou je, že podľa týchto odhadov len od 6350 do 245 tis. tony plastov posypaných morom plávajú na hladine oceánskych vôd. Zvyšok je inde. Podľa vedcov ako na morskom dne, tak aj na pobrežiach a samozrejme v živočíšnych organizmoch.

Máme ešte novšie a ešte desivejšie údaje. Koncom minulého roka Plos One, online vedecké úložisko, zverejnil spoločný dokument výskumníkov z mnohých stoviek vedeckých centier, ktorý odhadol celkovú hmotnosť plastového odpadu plávajúceho na hladine svetových oceánov na 268 940 ton! Ich hodnotenie je založené na údajoch z 24 expedícií uskutočnených v rokoch 2007-2013. v tropických vodách a Stredozemnom mori.

„Kontinenty“ (5) plastového odpadu nie sú statické. Na základe simulácie pohyb vodných tokov v oceánoch, vedci dokázali určiť, že sa nezhromažďujú na jednom mieste - skôr sa prepravujú na veľké vzdialenosti. V dôsledku pôsobenia vetra na hladinu oceánov a rotácie Zeme (cez tzv. Coriolisovu silu) vznikajú v piatich najväčších telesách našej planéty vodné víry - t.j. severný a južný Pacifik, severný a južný Atlantik a Indický oceán, kde sa postupne hromadia všetky plávajúce plastové predmety a odpad. Táto situácia sa cyklicky opakuje každý rok.

5. Mapa distribúcie plastového odpadu v oceáne rôznych veľkostí.

Oboznámenie sa s migračnými trasami týchto „kontinentov“ je výsledkom dlhých simulácií pomocou špecializovaných zariadení (zvyčajne užitočných pri výskume klímy). Bola preštudovaná cesta, po ktorej nasleduje niekoľko miliónov plastového odpadu. Modelovanie ukázalo, že v konštrukciách vybudovaných na ploche niekoľko stotisíc kilometrov boli prítomné vodné toky, ktoré odoberali časť odpadu nad ich najvyššiu koncentráciu a smerovali ho na východ. Samozrejme, existujú aj ďalšie faktory, ako je sila vĺn a vetra, ktoré neboli zohľadnené pri príprave vyššie uvedenej štúdie, ale určite zohrávajú významnú úlohu v rýchlosti a smere prepravy plastov.

Tieto unášané „krajiny“ odpadu sú tiež výbornými vehikulami pre rôzne druhy vírusov a baktérií, ktoré sa tak môžu ľahšie šíriť.

Ako vyčistiť „kontinenty odpadu“

Dá sa zbierať ručne. Plastový odpad je pre niekoho prekliatím, pre iného zdrojom príjmu. sú dokonca koordinované medzinárodnými organizáciami. Zberatelia tretieho sveta samostatný plast doma. Pracujú ručne alebo pomocou jednoduchých strojov. Plasty sa drvia alebo krájajú na malé kúsky a predávajú sa na ďalšie spracovanie. Sprostredkovatelia medzi nimi, správou a verejnými organizáciami sú špecializované organizácie. Táto spolupráca zabezpečuje zberateľom stabilný príjem. Zároveň je to spôsob, ako odstrániť plastový odpad zo životného prostredia.

Ručný zber je však pomerne neefektívny. Preto existujú nápady na ambicióznejšie aktivity. Ponúka napríklad holandská spoločnosť Boyan Slat v rámci projektu The Ocean Cleanup inštalácia plávajúcich zachytávačov odpadu v mori.

Pilotné zariadenie na zber odpadu v blízkosti ostrova Tsushima, ktorý sa nachádza medzi Japonskom a Kóreou, bolo veľmi úspešné. Nie je napájaný žiadnymi externými zdrojmi energie. Jeho použitie je založené na znalostiach účinkov vetra, morských prúdov a vĺn. Plávajúce plastové odpadky zachytené v pasci zakrivenej do oblúka alebo štrbiny (6) sa posúvajú ďalej do oblasti, kde sa hromadia a dajú sa pomerne ľahko odstrániť. Teraz, keď bolo riešenie testované v menšom meradle, bude treba postaviť väčšie inštalácie, dlhé aj sto kilometrov.

6. Zber plávajúceho plastového odpadu v rámci projektu The Ocean Cleanup.

Slávny vynálezca a milionár James Dyson vyvinul projekt pred niekoľkými rokmi. MV Reciklonalebo skvelý člnový vysávačktorých úlohou bude čistiť oceánske vody od odpadkov, prevažne plastových. Stroj musí zachytávať nečistoty sieťkou a následne ich odsávať štyrmi odstredivými vysávačmi. Koncepcia je taká, že nasávanie by malo prebiehať mimo vody a neohrozovať ryby. Dyson je anglický dizajnér priemyselných zariadení, známy najmä ako vynálezca bezvreckového cyklónového vysávača.

A čo robiť s týmto množstvom odpadu, keď ho ešte stihnete pozbierať? O nápady nie je núdza. Napríklad Kanaďan David Katz navrhuje vytvoriť plastovú nádobu ().

Odpad by tu bol akousi devízou. Dali sa vymeniť za peniaze, oblečenie, jedlo, dobíjanie do mobilu alebo 3D tlačiareň., čo zase umožňuje vytvárať nové predmety do domácnosti z recyklovaného plastu. Tento nápad bol dokonca realizovaný v Lime, hlavnom meste Peru. Teraz má Katz v úmysle o neho zaujímať haitské úrady.

Recyklácia funguje, ale nie všetko

Pojem "plast" znamená materiály, ktorých hlavnou zložkou sú syntetické, prírodné alebo modifikované polyméry. Plasty možno získať tak z čistých polymérov, ako aj z polymérov modifikovaných pridaním rôznych pomocných látok. Pojem „plasty“ v hovorovom jazyku zahŕňa aj polotovary na spracovanie a hotové výrobky za predpokladu, že sú vyrobené z materiálov, ktoré možno zaradiť medzi plasty.

Bežných druhov plastov je asi dvadsať. Každý z nich prichádza v mnohých možnostiach, ktoré vám pomôžu vybrať ten najlepší materiál pre vašu aplikáciu. Existuje päť (alebo šesť) skupín objemové plasty: polyetylén (PE, vrátane vysokej a nízkej hustoty, HD a LD), polypropylén (PP), polyvinylchlorid (PVC), polystyrén (PS) a polyetyléntereftalát (PET). Táto takzvaná veľká päťka alebo šestka (7) pokrýva takmer 75 % európskeho dopytu po všetkých plastoch a predstavuje najväčšiu skupinu plastov posielaných na komunálne skládky.

Likvidácia týchto látok tým horieť vonku v žiadnom prípade nie je akceptovaná odbornou aj laickou verejnosťou. Na druhej strane sa na tento účel dajú využiť ekologické spaľovne, ktoré znížia odpad až o 90 %.

Skladovanie odpadu na skládkach nie je to také toxické ako ich spaľovanie vonku, ale vo väčšine rozvinutých krajín to už nie je akceptované. Aj keď nie je pravda, že „plast je odolný“, polyméry sa biologicky rozložia oveľa dlhšie ako potravinový, papierový alebo kovový odpad. Dosť dlho, že napríklad v Poľsku pri súčasnej úrovni produkcie plastového odpadu, ktorá predstavuje približne 70 kg na obyvateľa za rok, a pri miere zhodnocovania, ktorá donedávna sotva presahovala 10 %, by domáca hromada tohto odpadu za niečo vyše desať rokov dosiahla 30 miliónov ton.

Faktory ako chemické prostredie, expozícia (UV) a samozrejme fragmentácia materiálu ovplyvňujú pomalý rozklad plastu. Mnohé recyklačné technológie (8) sa jednoducho spoliehajú na výrazné zrýchlenie týchto procesov. Výsledkom je, že z polymérov získame jednoduchšie častice, ktoré môžeme premeniť späť na materiál na niečo iné, alebo menšie častice, ktoré sa dajú použiť ako suroviny na extrúziu, alebo môžeme prejsť na chemickú úroveň – získať biomasu, vodu, rôzne druhy plynov, oxid uhličitý, metán, dusík.

8. Recyklácia a technológie spracovania plastov

Spôsob likvidácie termoplastického odpadu je pomerne jednoduchý, keďže sa dá mnohokrát recyklovať. Počas spracovania však dochádza k čiastočnej degradácii polyméru, čo má za následok zhoršenie mechanických vlastností produktu. Z tohto dôvodu sa do procesu spracovania pridáva len určité percento recyklovaných materiálov, prípadne sa odpad spracuje na produkty s nižšími nárokmi na výkon, ako sú napríklad hračky.

Oveľa väčší problém je pri likvidácii použitých termoplastických výrobkov potreba triediť z hľadiska sortimentu, ktorý si vyžaduje odborné zručnosti a odstraňovanie nečistôt z nich. To nie je vždy prospešné. Plasty vyrobené zo zosieťovaných polymérov sa v zásade nedajú recyklovať.

Všetky organické materiály sú horľavé, ale je tiež ťažké ich týmto spôsobom zničiť. Túto metódu nie je možné aplikovať na materiály obsahujúce síru, halogény a fosfor, pretože pri spaľovaní uvoľňujú do atmosféry veľké množstvo toxických plynov, ktoré sú príčinou takzvaných kyslých dažďov.

V prvom rade sa uvoľňujú organochlórové aromatické zlúčeniny, ktorých toxicita je mnohonásobne vyššia ako kyanid draselný, a oxidy uhľovodíkov vo forme dioxánov - C₄H₈O₂ i furans - C₄H₄O uvoľnení do atmosféry. Hromadia sa v životnom prostredí, ale je ťažké ich odhaliť kvôli nízkym koncentráciám. Tým, že sa absorbujú s jedlom, vzduchom a vodou a hromadia sa v tele, spôsobujú ťažké ochorenia, znižujú obranyschopnosť organizmu, sú karcinogénne a môžu spôsobiť genetické zmeny.

Hlavným zdrojom emisií dioxínov je spaľovanie odpadu obsahujúceho chlór. Aby sa zabránilo uvoľňovaniu týchto škodlivých zlúčenín, inštalácie vybavené tzv. prídavné spaľovanie, pri min. 1200 °C.

Odpad sa recykluje rôznymi spôsobmi

Технология recyklácia odpadu vyrobené z plastu je viacstupňová sekvencia. Začnime s vhodným zberom sedimentu, teda oddeľovaním plastov od odpadu. V spracovateľskom závode prebieha najskôr predtriedenie, potom mletie a brúsenie, separácia cudzích telies, následne triedenie plastov podľa druhu, sušenie a získanie polotovaru zo spätne získaných surovín.

Nie vždy je možné triediť vyzbieraný odpad podľa druhu. Preto sa triedia mnohými rôznymi metódami, zvyčajne sa delia na mechanické a chemické. Mechanické metódy zahŕňajú: manuálna segregácia, flotačné alebo pneumatické. Ak je odpad kontaminovaný, takéto triedenie sa vykonáva mokrou cestou. Chemické metódy zahŕňajú hydrolýza – parný rozklad polymérov (suroviny na reprodukciu polyesterov, polyamidov, polyuretánov a polykarbonátov), ​​príp. nízkoteplotná pyrolýza, s ktorou sa likvidujú napríklad PET fľaše a opotrebované pneumatiky.

Pod pyrolýzou rozumieme tepelnú premenu organických látok v prostredí úplne anoxickom alebo s malým alebo žiadnym kyslíkom. Nízkoteplotná pyrolýza prebieha pri teplote 450-700°C a vedie okrem iného k tvorbe pyrolýzneho plynu, pozostávajúceho z vodnej pary, vodíka, metánu, etánu, oxidu uhoľnatého a oxidu, ako aj sírovodíka a amoniak, olej, decht, voda a organické látky, pyrolýzny koks a prach s vysokým obsahom ťažkých kovov. Inštalácia nevyžaduje napájanie, pretože pracuje s pyrolýznym plynom generovaným počas procesu recirkulácie.

Na prevádzku zariadenia sa spotrebuje až 15 % pyrolýzneho plynu. Proces tiež produkuje až 30 % pyrolýznej kvapaliny podobnej ako vykurovací olej, ktorú možno rozdeliť na frakcie ako: 30 % benzín, rozpúšťadlo, 50 % vykurovací olej a 20 % vykurovací olej.

Zvyšné druhotné suroviny získané z jednej tony odpadu sú: až 50 % uhličitý pyrouhličitan je tuhý odpad, výhrevnosťou blízky koksu, ktorý možno použiť ako tuhé palivo, aktívne uhlie do filtrov alebo práškový ako pigmentu do farieb a až 5 % kovu (šrotu) pri pyrolýze automobilových pneumatík.

Domy, cesty a palivo

Opísané metódy recyklácie sú seriózne priemyselné procesy. Nie sú dostupné v každej situácii. Dánska študentka inžinierstva Lisa Fuglsang Westergaard (9) prišla v indickom meste Joygopalpur v Západnom Bengálsku s nezvyčajným nápadom – prečo nevyrobiť tehly, ktoré by ľudia mohli použiť na stavbu domov z rozhádzaných vriec a balíkov?

9. Lisa Fulsang Westergaard

Nešlo len o výrobu tehál, ale o navrhnutie celého procesu tak, aby z neho ľudia zapojení do projektu skutočne profitovali. Podľa jej plánu sa odpad najskôr vyzbiera a v prípade potreby vyčistí. Nazbieraný materiál sa potom upraví tak, že sa nožnicami alebo nožmi nareže na menšie kúsky. Rozdrvená surovina sa vloží do formy a umiestni na solárny rošt, kde sa plast ohrieva. Asi po hodine sa plast roztopí a po vychladnutí môžete hotovú tehlu vybrať z formy.

plastové tehly majú dva otvory, cez ktoré sa dajú prevliecť bambusové palice, čím sa vytvoria stabilné steny bez použitia cementu alebo iných spojív. Potom je možné takéto plastové steny omietnúť tradičným spôsobom, napríklad vrstvou hliny, ktorá ich chráni pred slnkom. Domy z plastových tehál majú výhodu aj v tom, že na rozdiel od hlinených tehál odolávajú napríklad monzúnovým dažďom, čím sa stávajú oveľa odolnejšie.

Stojí za to pripomenúť, že plastový odpad sa používa aj v Indii. výstavba ciest. Všetci developeri ciest v krajine sú povinní používať plastový odpad, ako aj bitúmenové zmesi v súlade s nariadením vlády Indie z novembra 2015. To by malo pomôcť vyriešiť rastúci problém recyklácie plastov. Túto technológiu vyvinul Prof. Rajagopalan Vasudevan z Madurai School of Engineering.

Celý proces je veľmi jednoduchý. Odpad sa najskôr rozdrví na určitú veľkosť pomocou špeciálneho stroja. Potom sa pridajú do správne pripraveného kameniva. Zasypané smeti sa miešajú s horúcim asfaltom. Vozovka sa ukladá pri teplote 110 až 120°C.

Používanie odpadových plastov na stavbu ciest má mnoho výhod. Proces je jednoduchý a nevyžaduje nové vybavenie. Na každý kilogram kameňa sa spotrebuje 50 gramov asfaltu. Desatinu z toho by mohol tvoriť plastový odpad, ktorý znižuje množstvo použitého asfaltu. Plastový odpad tiež zlepšuje kvalitu povrchu.

Martin Olazar, inžinier na univerzite v Baskicku, postavil zaujímavú a možno perspektívnu procesnú linku na spracovanie odpadu na uhľovodíkové palivá. Rastlina, ktorú vynálezca opisuje ako banská rafinéria, je založená na pyrolýze surovín pre biopalivá na použitie v motoroch.

Olazar postavil dva typy výrobných liniek. Prvý z nich spracováva biomasu. Druhý, zaujímavejší, slúži na recykláciu plastového odpadu na materiály, ktoré sa dajú využiť napríklad pri výrobe pneumatík. Odpad je podrobený rýchlemu procesu pyrolýzy v reaktore pri relatívne nízkej teplote 500°C, čo prispieva k úspore energie.

Napriek novým nápadom a pokrokom v recyklačných technológiách sa to týka len malého percenta z 300 miliónov ton plastového odpadu, ktorý sa ročne vyprodukuje na celom svete.

Podľa štúdie Ellen MacArthur Foundation sa len 15 % obalov posiela do kontajnerov a len 5 % sa recykluje. Takmer tretina plastov znečisťuje životné prostredie, v ktorom zostanú desiatky, niekedy aj stovky rokov.

Nechajte odpadky samy roztopiť

Recyklácia plastového odpadu je jedným zo smerov. Je to dôležité, pretože tohto odpadu sme už vyprodukovali veľa a značná časť priemyslu stále dodáva množstvo výrobkov z materiálov veľkej päťky niekoľkotonových plastov. Avšak v priebehu času pravdepodobne vzrastie hospodársky význam biodegradovateľných plastov, materiálov novej generácie založených napríklad na derivátoch škrobu, kyseliny polymliečnej alebo ... hodvábu.

10. d2w biologicky odbúrateľné vrecia na podstielku pre psov.

Výroba týchto materiálov je stále pomerne nákladná, ako to už pri inovatívnych riešeniach býva. Nemožno však ignorovať celý účet, pretože nezahŕňa náklady spojené s recykláciou a likvidáciou.

Jeden z najzaujímavejších nápadov v oblasti biodegradovateľných plastov je vyrobený z polyetylénu, polypropylénu a polystyrénu, zdá sa, že ide o technológiu založenú na použití rôznych druhov aditív pri ich výrobe, známej podľa konvencií d2w (10) alebo PRVÉ.

Známejší, a to aj v Poľsku, je už niekoľko rokov produkt d2w britskej spoločnosti Symphony Environmental. Je to prísada na výrobu mäkkých a polotuhých plastov, od ktorých požadujeme rýchlu, ekologickú samodegradáciu. Odborne sa operácia d2w nazýva oxybiodegradácia plastov. Tento proces zahŕňa rozklad materiálu na vodu, oxid uhličitý, biomasu a stopové prvky bez ďalších zvyškov a bez emisií metánu.

Všeobecný názov d2w označuje celý rad chemikálií pridaných počas výrobného procesu ako prísady do polyetylénu, polypropylénu a polystyrénu. Takzvaný d2w prodegradant, ktorý podporuje a urýchľuje prirodzený proces rozkladu v dôsledku vplyvu akýchkoľvek vybraných faktorov podporujúcich rozklad, ako je teplota, slnečnému žiareniu, tlak, mechanické poškodenie alebo jednoduché natiahnutie.

Chemická degradácia polyetylénu, ktorý pozostáva z atómov uhlíka a vodíka, nastáva pri prerušení väzby uhlík-uhlík, čo následne znižuje molekulovú hmotnosť a vedie k strate pevnosti a trvanlivosti reťazca. Vďaka d2w sa proces degradácie materiálu skrátil dokonca na šesťdesiat dní. Prestávka - čo je dôležité napríklad v obalovej technike - možno to plánovať pri výrobe materiálu vhodnou kontrolou obsahu a druhov prísad. Po spustení bude proces degradácie pokračovať až do úplného znehodnotenia produktu, či už je to hlboko pod zemou, pod vodou alebo vonku.

Boli vykonané štúdie, ktoré potvrdili, že samorozpad z d2w je bezpečný. Plasty s obsahom d2w už boli testované v európskych laboratóriách. Spoločnosť Smithers/RAPRA testovala d2w na styk s potravinami a už niekoľko rokov ho používajú významní predajcovia potravín v Anglicku. Prísada nemá toxický účinok a je bezpečná pre pôdu.

Samozrejme, riešenia ako d2w nenahradia rýchlo predtým popísanú recykláciu, ale môžu postupne vstúpiť do procesu recyklácie. Nakoniec sa k surovinám, ktoré sú výsledkom týchto procesov, môže pridať prodegradant a získame oxybiodegradovateľný materiál.

Ďalším krokom sú plasty, ktoré sa rozkladajú bez akýchkoľvek priemyselných procesov. Napríklad také, z ktorých sú vyrobené ultratenké elektronické obvody, ktoré sa po splnení svojej funkcie v ľudskom tele rozpustia., prvýkrát predstavený v októbri minulého roka.

Vynález tavenie elektronických obvodov je súčasťou rozsiahlejšieho štúdia takzvanej prchavej – alebo ak chcete „dočasnej“ – elektroniky () a materiálov, ktoré po dokončení svojej úlohy zmiznú. Vedci už vyvinuli metódu konštrukcie čipov z extrémne tenkých vrstiev, tzv nanomembrána. Rozpustia sa v priebehu niekoľkých dní alebo týždňov. Trvanie tohto procesu je určené vlastnosťami vrstvy hodvábu, ktorá pokrýva systémy. Výskumníci majú možnosť kontrolovať tieto vlastnosti, t.j. výberom vhodných parametrov vrstvy rozhodujú, ako dlho zostane trvalou ochranou systému.

Ako vysvetlil BBC Prof. Fiorenzo Omenetto z Tufts University v USA: „Rozpustná elektronika funguje rovnako spoľahlivo ako tradičné obvody a taví sa na miesto určenia v prostredí, v ktorom sa nachádzajú, v čase určenom dizajnérom. Môžu to byť dni alebo roky."

Podľa prof. John Rogers z University of Illinois, objavovanie možností a aplikácií materiálov s riadeným rozpúšťaním ešte len príde. Azda najzaujímavejšie vyhliadky tohto vynálezu sú v oblasti likvidácie environmentálneho odpadu.

Pomôžu baktérie?

Rozpustné plasty sú jedným z trendov budúcnosti, čo znamená posun k úplne novým materiálom. Po druhé, hľadajte spôsoby, ako rýchlo rozložiť environmentálne škodlivé látky, ktoré už v životnom prostredí sú a bolo by fajn, keby odtiaľ zmizli.

Len nedávno Kjótsky technologický inštitút analyzoval degradáciu niekoľkých stoviek plastových fliaš. V priebehu výskumu sa zistilo, že existuje baktéria, ktorá dokáže rozkladať plasty. Zavolali ju . Objav opísal prestížny časopis Science.

Táto tvorba využíva dva enzýmy na odstránenie PET polyméru. Jeden spúšťa chemické reakcie na rozklad molekúl, druhý pomáha uvoľňovať energiu. Baktériu našli v jednej z 250 vzoriek odobratých v okolí závodu na recykláciu PET fliaš. Bol zaradený do skupiny mikroorganizmov, ktoré rozkladali povrch PET membrány rýchlosťou 130 mg/cm30 za deň pri XNUMX °C. Vedcom sa tiež podarilo získať podobný súbor mikroorganizmov, ktoré PET nemajú, ale nie sú schopné metabolizovať. Tieto štúdie ukázali, že skutočne biodegraduje plast.

Na získanie energie z PET baktéria najskôr hydrolyzuje PET anglickým enzýmom (PET hydroláza) na kyselinu mono(2-hydroxyetyl)tereftalovú (MHET), ktorá sa potom v ďalšom kroku hydrolyzuje pomocou anglického enzýmu (MGET hydroláza) . na pôvodných plastových monoméroch: etylénglykol a kyselina tereftalová. Baktérie môžu použiť tieto chemikálie priamo na výrobu energie (11).

11. Degradácia PET baktériami 

Nanešťastie trvá celých šesť týždňov a vhodné podmienky (vrátane teploty 30 °C), kým sa celej kolónii rozvinie tenký kúsok plastu. Nič to nemení na fakte, že objav môže zmeniť tvár recyklácie.

Rozhodne nie sme odsúdení na život s plastovým odpadom porozhadzovaným všade naokolo (12). Ako ukazujú nedávne objavy v oblasti materiálovej vedy, objemných a ťažko odstrániteľných plastov sa môžeme navždy zbaviť. Aj keď však čoskoro prejdeme na plne biologicky rozložiteľný plast, so zvyškami sa budeme musieť my aj naše deti potýkať ešte dlho. éra vyradeného plastu. Možno to bude dobrá lekcia pre ľudstvo, ktoré sa nikdy nevzdá technológie bez rozmýšľania len preto, že je lacná a pohodlná?