Műanyagok a világban

2050-ben az óceánokban lévő műanyaghulladék tömege meghaladja a halak tömegét együttvéve! Ilyen figyelmeztetés szerepelt az Ellen MacArthur Alapítvány és a McKinsey által a 2016-os davosi Világgazdasági Fórum alkalmából kiadott jelentésében.

Amint a dokumentumban olvashatjuk, 2014-ben az óceánok vizében a műanyag tonna halak aránya egy az öthöz volt. 2025-ben minden harmadik lesz, 2050-ben pedig több lesz a műanyaghulladék... A jelentés több mint 180 szakértővel készített interjún és több mint kétszáz másik tanulmány elemzésén alapult. A jelentés készítői megjegyzik, hogy a műanyag csomagolások mindössze 14%-át hasznosítják újra. Más anyagok esetében az újrahasznosítási arány továbbra is sokkal magasabb, a papír 58%-a, a vas és acél pedig akár 90%-a is visszanyerhető.

1. A világ műanyaggyártása 1950-2010 között

Könnyű kezelhetőségének, sokoldalúságának és nyilvánvalóan a világ egyik legnépszerűbb anyagává vált. Használata 1950-ről 2000-re közel kétszázszorosára nőtt (1), és a következő húsz évben várhatóan megduplázódik.

2. Kép ​​a tuvalui szigetvilág csendes-óceáni paradicsomából

. Palackokban, fóliában, ablakkeretekben, ruházatban, kávéfőzőben, autókban, számítógépekben és ketrecekben találjuk. Még a futballgyep is szintetikus szálakat rejt a természetes fűszálak közé. A nejlonzacskók és az állatok által esetenként véletlenül megevett zacskók az utak szélén és a mezőkön szemetelnek (2). Gyakran az alternatívák hiánya miatt a műanyaghulladékot elégetik, és mérgező füstöket bocsátanak ki a légkörbe. A műanyag hulladék eltömíti a csatornákat, ami árvizet okoz. Megakadályozzák a növények csírázását és az esővíz felszívódását.

3. A teknős műanyag fóliát eszik

A legkisebb dolgok a legrosszabbak

Sok kutató megjegyzi, hogy a legveszélyesebb műanyaghulladék nem az óceánban lebegő PET-palackok vagy több milliárd összeomló műanyag zacskó. A legnagyobb probléma az olyan tárgyak, amelyeket nem igazán veszünk észre. Ezek vékony műanyag szálak, amelyeket ruháink anyagába szőnek. Több tucat úton, több száz úton, csatornákon, folyókon, még a légkörön keresztül is behatolnak a környezetbe, az állatok és az emberek táplálékláncába. Az ilyen típusú szennyezés ártalmassága eléri sejtszerkezetek és DNS szintje!

Sajnos a ruhaipar, amely a becslések szerint körülbelül 70 milliárd tonna ilyen típusú szálat dolgoz fel 150 milliárd ruhadarabká, valójában semmilyen módon nem szabályozott. A ruhagyártókra nem vonatkoznak olyan szigorú korlátozások és ellenőrzések, mint a műanyag csomagolóanyagok vagy a fent említett PET-palackok gyártóira. Keveset beszélnek vagy írnak arról, hogy hozzájárulnak a világ műanyagszennyezéséhez. A káros szálakkal átszőtt ruházat ártalmatlanítására sincsenek szigorú és jól bevált eljárások.

Ehhez kapcsolódó és nem kisebb probléma az ún mikroporózus műanyag, vagyis 5 mm-nél kisebb méretű, apró szintetikus részecskék. A granulátumok számos forrásból származnak – olyan műanyagokból, amelyek a környezetben, a műanyagok gyártása során, vagy az autógumik kopásos folyamata során bomlanak le működésük során. A tisztító hatás támogatásának köszönhetően a mikroműanyag részecskék még a fogkrémekben, tusfürdőkben és peeling termékekben is megtalálhatók. A szennyvízzel bejutnak a folyókba és a tengerekbe. A legtöbb hagyományos szennyvíztisztító nem tudja felfogni őket.

A hulladék riasztó eltűnése

A Malaspina nevű tengeri expedíció 2010-2011-es tanulmánya után váratlanul kiderült, hogy lényegesen kevesebb műanyaghulladék van az óceánokban, mint gondolták. Hónapokra. A tudósok egy olyan fogással számoltak, amely több millió tonnára becsüli az óceánban található műanyag mennyiségét. Eközben a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban 2014-ben megjelent tanulmányi jelentés… 40 XNUMX-ről beszél. hangot. A tudósok azt találták Hiányzik annak a műanyagnak a 99%-a, aminek az óceán vizében lebegnie kellene!

4. Műanyag és állatok

Minden rendben? Egyáltalán nem. A tudósok azt feltételezik, hogy a hiányzó műanyag bekerült az óceánok táplálékláncába. Tehát: a szemetet tömegesen megeszik a halak és más tengeri élőlények. Ez a nap és a hullámok hatására bekövetkező töredezettség után következik be. Ekkor az apró lebegő haldarabok összetéveszthetők a táplálékukkal – apró tengeri élőlényekkel. A kis műanyagdarabkák elfogyasztásának és a műanyaggal való egyéb érintkezésnek a következményei még nem ismertek, de valószínűleg nem jó hatás (4).

A Science folyóiratban megjelent óvatos becslések szerint évente több mint 4,8 millió tonna műanyaghulladék kerül az óceánokba. Ez azonban elérheti a 12,7 millió tonnát. A számítások mögött álló tudósok azt mondják, hogy ha becslésük átlaga körülbelül 8 millió tonna lenne, akkor ez a mennyiségű törmelék 34 Manhattan méretű szigetet fedne le egyetlen rétegben.

E számítások fő szerzői a Santa Barbarai Kaliforniai Egyetem tudósai. Munkájuk során együttműködtek az amerikai szövetségi ügynökségekkel és más egyetemekkel. Érdekes tény, hogy e becslések szerint csak 6350-245 ezer. tonna tengerbe boruló műanyag úszik az óceánok vizének felszínén. A többi máshol van. A tudósok szerint mind a tengerfenéken, mind a partokon és természetesen az állati szervezetekben.

Még újabb és még ijesztőbb adataink vannak. A múlt év végén a Plos One, a tudományos anyagok online tárháza közzétette a sok száz tudományos központ kutatóinak közös munkáját, amelyek 268 940 tonnára becsülték a világ óceánjainak felszínén lebegő műanyaghulladék teljes tömegét! Értékelésük 24-2007 között 2013 expedíció adatain alapul. trópusi vizekben és a Földközi-tengerben.

A műanyaghulladék „kontinensei” (5) nem statikusak. Szimuláció alapján a vízáramok mozgása az óceánokban, a tudósok meg tudták állapítani, hogy nem egy helyen gyűlnek össze, hanem nagy távolságokra szállítják őket. A szélnek az óceánok felszínén kifejtett hatása és a Föld forgása következtében (az ún. Coriolis-erő révén) bolygónk öt legnagyobb testében vízörvények keletkeznek - i. a Csendes-óceán északi és déli része, az Atlanti-óceán északi és déli része, valamint az Indiai-óceán, ahol fokozatosan felhalmozódik az összes lebegő műanyag tárgy és hulladék. Ez a helyzet minden évben ciklikusan megismétlődik.

5. A különböző méretű műanyag törmelékek eloszlásának térképe az óceánban.

E "kontinensek" vándorlási útvonalainak megismerése speciális (általában klímakutatásban hasznos) berendezésekkel végzett hosszú szimulációk eredménye. A több millió műanyaghulladék által követett utat tanulmányozták. A modellezés kimutatta, hogy a több százezer kilométeres területen épített építményekben vízfolyások voltak jelen, amelyek a hulladék egy részét a legnagyobb koncentrációjukon túl elvették és kelet felé irányították. Természetesen vannak még olyan tényezők, mint a hullám- és szélerősség, amelyeket a fenti tanulmány elkészítésekor nem vettünk figyelembe, de mindenképpen jelentős szerepet játszanak a műanyag szállítás sebességében és irányában.

Ezek a sodródó hulladék "földek" kiváló hordozót jelentenek a különféle vírusok és baktériumok számára is, amelyek így könnyebben terjedhetnek.

Hogyan tisztítsuk meg a "szemétkontinenseket"

Kézzel gyűjthető. A műanyaghulladék egyesek számára átok, másoknak bevételi forrás. sőt nemzetközi szervezetek koordinálják őket. Harmadik világ gyűjtői külön műanyag otthon. Kézzel vagy egyszerű gépekkel dolgoznak. A műanyagokat aprítják vagy apró darabokra vágják, és további feldolgozásra értékesítik. A köztük lévő közvetítők, a közigazgatás és az állami szervezetek szakosodott szervezetek. Ez az együttműködés stabil jövedelmet biztosít a gyűjtőknek. Ugyanakkor ez egy módja annak, hogy eltávolítsák a műanyag hulladékot a környezetből.

A kézi gyűjtés azonban viszonylag nem hatékony. Ezért vannak ötletek ambiciózusabb tevékenységekre. Például a holland Boyan Slat cég a The Ocean Cleanup projekt részeként kínál úszó szemétfogók telepítése a tengerben.

A Japán és Korea között található Tsusima-sziget közelében lévő kísérleti hulladékgyűjtő létesítmény nagyon sikeres volt. Nem táplálja semmilyen külső energiaforrás. Használata a szél, a tengeráramlatok és a hullámok hatásainak ismeretén alapul. A lebegő műanyag törmeléket, amely egy ív vagy rés formájában ívelt csapdába fogott (6), tovább tolja a területre, ahol felhalmozódik, és viszonylag könnyen eltávolítható. Most, hogy a megoldást kisebb léptékben is kipróbálták, nagyobb, akár száz kilométeres installációkat is kell építeni.

6. Lebegő műanyaghulladék gyűjtése a The Ocean Cleanup projekt részeként.

A híres feltaláló és milliomos, James Dyson fejlesztette ki a projektet néhány évvel ezelőtt. MV Recyclonevagy nagyszerű bárka porszívóakinek az lesz a feladata, hogy megtisztítsa az óceán vizét a szeméttől, főleg műanyagtól. A gépnek hálóval kell felfognia a törmeléket, majd négy centrifugális porszívóval fel kell szívnia. A koncepció az, hogy a szívás a vízből történjen, és ne veszélyeztesse a halakat. Dyson angol ipari berendezések tervezője, leginkább a porzsák nélküli ciklon porszívó feltalálójaként ismert.

És mit kezdj ezzel a szeméttömeggel, ha még van időd összeszedni? Ötletekben nincs hiány. Például a kanadai David Katz egy műanyag edény létrehozását javasolja ().

A hulladék egyfajta valuta lenne itt. Pénzre, ruhára, élelmiszerre, mobilfeltöltésre vagy 3D nyomtatóra cserélhetők., amivel pedig új háztartási cikkeket készíthet újrahasznosított műanyagból. Az ötletet még Limában, Peru fővárosában is megvalósították. Most Katz szándékában áll felkelteni iránta a haiti hatóságokat.

Az újrahasznosítás működik, de nem minden

A „műanyag” kifejezés olyan anyagokat jelent, amelyek fő alkotóelemei szintetikus, természetes vagy módosított polimerek. A műanyagok tiszta polimerekből és különféle segédanyagok hozzáadásával módosított polimerekből is előállíthatók. A „műanyagok” kifejezés a köznyelvben a feldolgozásra szánt félkész termékeket és a késztermékeket is magában foglalja, feltéve, hogy azok műanyagnak minősíthető anyagokból készülnek.

Körülbelül húsz általános műanyagfajta létezik. Mindegyikhez számos lehetőség tartozik, amelyek segítenek kiválasztani az alkalmazásához legjobban illő anyagot. Öt (vagy hat) csoport van ömlesztett műanyagok: polietilén (PE, beleértve a nagy és alacsony sűrűségű, HD és LD), polipropilén (PP), polivinil-klorid (PVC), polisztirol (PS) és polietilén-tereftalát (PET). Ez az úgynevezett nagy ötös vagy hat (7) az összes műanyag európai keresletének csaknem 75%-át fedezi, és a települési hulladéklerakókba kerülő műanyagok legnagyobb csoportját jelenti.

Ezen anyagok ártalmatlanítása a ég a szabadban semmiképpen sem fogadja el sem a szakemberek, sem a nagyközönség. Másrészt erre a célra környezetbarát égetőket lehet használni, amelyek akár 90%-kal is csökkenthetik a hulladékot.

Hulladéktárolás a hulladéklerakókban nem olyan mérgező, mint a szabadban elégetni, de a legtöbb fejlett országban már nem fogadják el. Bár nem igaz, hogy „a műanyag tartós”, a polimerek biológiai lebomlása sokkal hosszabb ideig tart, mint az élelmiszer-, papír- vagy fémhulladéké. Elég hosszú ahhoz, hogy például Lengyelországban a műanyaghulladék termelés jelenlegi szintjén, ami fejenként körülbelül 70 kg/év, és a legutóbbi időkig alig haladó 10%-os hasznosítási arány mellett a hazai hulladékhalmaz alig több mint egy évtized alatt elérné a 30 millió tonnát..

Olyan tényezők, mint a kémiai környezet, az expozíció (UV) és természetesen az anyag töredezettsége befolyásolják a műanyag lassú bomlását. Sok újrahasznosítási technológia (8) egyszerűen e folyamatok nagymértékű felgyorsításán múlik. Ennek eredményeként a polimerekből egyszerűbb részecskéket kapunk, amiket vissza tudunk alakítani valami máshoz anyaggá, vagy kisebb részecskéket, amiket extrudálás alapanyagául használhatunk, vagy átmehetnénk a kémiai szintre - biomasszához, vízhez, különféle típusokhoz. gázok, szén-dioxid, metán, nitrogén.

8. Újrahasznosítási és műanyagfeldolgozási technológiák

A hőre lágyuló műanyag hulladék ártalmatlanításának módja viszonylag egyszerű, mivel sokszor újrahasznosítható. A feldolgozás során azonban a polimer részleges lebomlása következik be, ami a termék mechanikai tulajdonságainak romlását eredményezi. Emiatt az újrahasznosított anyagoknak csak bizonyos százaléka kerül a feldolgozási folyamatba, vagy a hulladékot alacsonyabb teljesítményigényű termékekké, például játékokká dolgozzák fel.

Sokkal nagyobb probléma a használt hőre lágyuló termékek ártalmatlanításánál az a válogatás szükségessége választékát tekintve, amihez szakmai felkészültség és az azokból való szennyeződések eltávolítása szükséges. Ez nem mindig előnyös. A térhálósított polimerekből készült műanyagok elvileg nem újrahasznosíthatók.

Minden szerves anyag gyúlékony, de ilyen módon megsemmisíteni is nehéz. Ez a módszer nem alkalmazható ként, halogéneket és foszfort tartalmazó anyagoknál, mivel ezek elégetve nagy mennyiségű mérgező gázt bocsátanak ki a légkörbe, amelyek az úgynevezett savas esők okozói.

Mindenekelőtt szerves klór-aromás vegyületek szabadulnak fel, amelyek toxicitása sokszorosa a kálium-cianidénak, és szénhidrogén-oxidok dioxánok formájában - C₄H₈O₂ én furanov - C₄H₄A légkörbe való kibocsátásról. Felhalmozódnak a környezetben, de az alacsony koncentráció miatt nehezen észlelhetők. Élelmiszerrel, levegővel és vízzel felszívódva és a szervezetben felhalmozódva súlyos betegségeket okoznak, csökkentik a szervezet immunitását, rákkeltőek és genetikai változásokat okozhatnak.

A dioxinkibocsátás fő forrása a klórtartalmú hulladékok elégetése. Ezen káros vegyületek kibocsátásának elkerülése érdekében az ún. utánégető, min. 1200°C.

A hulladékot különböző módon hasznosítják újra

Технология hulladék újrahasznosítás műanyagból készült többlépcsős sorozat. Kezdjük az üledék megfelelő összegyűjtésével, vagyis a műanyag és a szemét elkülönítésével. A feldolgozó üzemben először előválogatás történik, majd az őrlés és őrlés, az idegen testek leválasztása, majd a műanyagok típus szerinti válogatása, szárítás és félkész termék előállítása a visszanyert alapanyagokból.

Az összegyűjtött szemetet nem mindig lehet fajtánként válogatni. Ezért sokféle módszerrel válogatják őket, általában mechanikai és kémiai csoportokra osztva. A mechanikai módszerek a következők: kézi elkülönítés, flotációs vagy pneumatikus. Ha a hulladék szennyezett, az ilyen válogatást nedves úton végezzük. A kémiai módszerek közé tartozik hidrolízis – polimerek (poliészterek, poliamidok, poliuretánok és polikarbonátok újratermeléséhez szükséges nyersanyagok) gőzzel történő lebontása, ill. alacsony hőmérsékletű pirolízis, amellyel például a PET palackokat és a használt gumiabroncsokat ártalmatlanítják.

A pirolízis alatt érti a szerves anyagok termikus átalakulását teljesen anoxikus vagy kevés oxigént tartalmazó környezetben. Az alacsony hőmérsékletű pirolízis 450-700°C hőmérsékleten megy végbe, és többek között pirolízisgáz képződéséhez vezet, amely vízgőzből, hidrogénből, metánból, etánból, szén-monoxidból és -dioxidból, valamint hidrogén-szulfidból és ammónia, olaj, kátrány, víz és szerves anyagok, pirolíziskoksz és nagy nehézfémtartalmú por. A telepítés nem igényel tápellátást, mivel a recirkulációs folyamat során keletkező pirolízis gázon működik.

A pirolízisgáz legfeljebb 15%-a fogyasztható el a berendezés működéséhez. Az eljárás során a fűtőolajhoz hasonló, akár 30% pirolízisfolyadék is keletkezik, amely olyan frakciókra osztható, mint: 30% benzin, oldószer, 50% fűtőolaj és 20% fűtőolaj.

Az egy tonna hulladékból nyert másodlagos nyersanyag többi része: a szén-pirokarbonát legfeljebb 50%-a szilárd hulladék, fűtőértékét tekintve kokszhoz közeli, amely felhasználható szilárd tüzelőanyagként, aktív szénként szűrőkhöz, vagy porrá porítva a kokszhoz. pigment festékekhez és legfeljebb 5% fémhez (törmelék) az autógumik pirolízise során.

Házak, utak és üzemanyag

A leírt újrahasznosítási módszerek komoly ipari eljárások. Nem állnak rendelkezésre minden helyzetben. Lisa Fuglsang Vestergaard (9) dán mérnökhallgató egy szokatlan ötlettel állt elő, miközben a nyugat-bengáli Joygopalpur indiai városában tartózkodott – miért ne készíthetne olyan téglát, amellyel az emberek szétszórt zsákokból és csomagokból házat építhetnének?

9. Lisa Fuglsang Westergaard

Nem csak a téglák elkészítéséről volt szó, hanem a teljes folyamat megtervezéséről, hogy a projektben résztvevők valóban hasznot húzzanak. Tervei szerint a hulladékot először összegyűjtik, és ha szükséges, megtisztítják. Az összegyűjtött anyagot ezután ollóval vagy késsel kisebb darabokra vágva készítik elő. A zúzott nyersanyagot formába öntik, és egy szoláris rácsra helyezik, ahol a műanyagot felmelegítik. Körülbelül egy óra múlva a műanyag megolvad, és miután kihűlt, a kész téglát kiveheti a formából.

műanyag téglák két lyukkal rendelkeznek, amelyeken keresztül bambuszrudakat lehet átfűzni, így cement vagy más kötőanyag használata nélkül stabil falak jönnek létre. Ezután az ilyen műanyag falakat hagyományos módon lehet vakolni, például agyagréteggel, amely megvédi őket a naptól. A műanyag téglából készült házaknak megvan az az előnyük is, hogy az agyagtéglákkal ellentétben ellenállnak például a monszun esőknek, így sokkal tartósabbak lesznek.

Érdemes megjegyezni, hogy Indiában is használnak műanyaghulladékot. útépítés. Az ország összes útfejlesztőjének műanyaghulladékot, valamint bitumenes keverékeket kell használnia a 2015. novemberi indiai kormányrendeletnek megfelelően. Ez segíteni fog a műanyag-újrahasznosítás egyre növekvő problémájának megoldásában. Ezt a technológiát Prof. Rajagopalan Vasudevan a Madurai Műszaki Iskolából.

Az egész folyamat nagyon egyszerű. A hulladékot először egy speciális géppel egy bizonyos méretre aprítják. Ezután hozzáadják őket egy megfelelően előkészített adalékanyaghoz. A visszatöltött szemetet forró aszfalttal keverik össze. Az utat 110 és 120°C közötti hőmérsékleten rakják le.

Számos előnnyel jár az útépítéshez használt műanyag hulladék. A folyamat egyszerű, és nem igényel új felszerelést. Minden kilogramm kőhöz 50 gramm aszfaltot használnak. Ennek egytizede lehet műanyaghulladék, ami csökkenti a felhasznált aszfalt mennyiségét. A műanyaghulladék a felület minőségét is javítja.

Martin Olazar, a Baszkföldi Egyetem mérnöke érdekes és valószínűleg ígéretes folyamatsort épített a hulladék szénhidrogén üzemanyagokká történő feldolgozására. A növény, amelyet a feltaláló így ír le bánya finomító, motorokban használt bioüzemanyag-alapanyagok pirolízisén alapul.

Az Olazar kétféle gyártósort épített. Az első a biomasszát dolgozza fel. A második, érdekesebb, a műanyaghulladék újrahasznosítására szolgál olyan anyagokká, amelyek felhasználhatók például gumiabroncsok gyártásához. A hulladékot a reaktorban gyors pirolízisnek vetik alá viszonylag alacsony, 500°C-os hőmérsékleten, ami hozzájárul az energiamegtakarításhoz.

Az új ötletek és az újrahasznosítási technológia fejlődése ellenére a világszerte évente előállított 300 millió tonna műanyaghulladéknak csak kis százalékát fedi le.

Az Ellen MacArthur Alapítvány tanulmánya szerint a csomagolásnak csak 15%-a kerül konténerbe, és csak 5%-a kerül újrahasznosításra. A műanyagok közel harmada szennyezi a környezetet, ahol évtizedekig, esetenként több száz évig is megmarad.

Hagyja, hogy a szemét magától elolvadjon

A műanyaghulladék újrahasznosítása az egyik irány. Ez azért fontos, mert ebből a szemétből már rengeteget gyártottunk, és az ipar jelentős része még mindig rengeteg terméket szállít a nagy ötös többtonnás műanyagok anyagából. azonban idővel a biológiailag lebomló műanyagok, az új generációs anyagok, amelyek például keményítő-, tejsav- vagy ... selyem származékokon alapulnak, gazdasági jelentősége valószínűleg növekedni fog..

10. d2w biológiailag lebomló kutyaalmos zacskók.

Ezeknek az anyagoknak az előállítása még mindig viszonylag költséges, mint általában az innovatív megoldások esetében. A teljes számlát azonban nem lehet figyelmen kívül hagyni, mivel kizárják az újrahasznosítással és ártalmatlanítással kapcsolatos költségeket.

A biológiailag lebomló műanyagok területén az egyik legérdekesebb ötlet a polietilénből, polipropilénből és polisztirolból készül, amely a konvenciók által ismert, különféle típusú adalékanyagok felhasználásán alapuló technológiának tűnik az előállításukban. d2w (10) vagy FENYŐ.

Több éve ismertebb, többek között Lengyelországban is, a brit Symphony Environmental cég d2w terméke. Lágy és félkemény műanyagok előállításához szükséges adalékanyag, melytől gyors, környezetbarát önlebontást követelünk meg. Szakmailag a d2w műveletet ún műanyagok oxibiodegradációja. Ez a folyamat magában foglalja az anyag vízzé, szén-dioxiddá, biomasszává és nyomelemekké történő bomlását egyéb maradékok és metánkibocsátás nélkül.

A d2w általános név a gyártási folyamat során polietilén, polipropilén és polisztirol adalékanyagaként hozzáadott vegyi anyagok széles körére utal. Az úgynevezett d2w prodegradáns, amely támogatja és felgyorsítja a természetes bomlási folyamatot bármely kiválasztott bomlást elősegítő tényező hatására, mint például a hőmérséklet, napfény, nyomás, mechanikai sérülés vagy egyszerű nyújtás.

A szén-szén kötés megszakadásakor a szén- és hidrogénatomokból álló polietilén kémiai lebomlása következik be, ami viszont csökkenti a molekulatömeget, és a lánc szilárdságának és tartósságának csökkenéséhez vezet. A d2w-nek köszönhetően az anyaglebomlási folyamat akár hatvan napra is lecsökkent. Szünet - ami fontos például a csomagolástechnikában - az anyag gyártása során az adalékanyagok tartalmának és fajtáinak megfelelő ellenőrzésével tervezhető. A lebomlási folyamat megkezdése után a termék teljes lebomlásáig folytatódik, legyen az mélyen a föld alatt, a víz alatt vagy a szabadban.

Tanulmányokat végeztek annak igazolására, hogy a d2w-ből történő önlebomlás biztonságos. A d2w-t tartalmazó műanyagokat már tesztelték európai laboratóriumokban. A Smithers/RAPRA laboratórium tesztelte a d2w élelmiszerrel való érintkezésre való alkalmasságát, és Angliában már évek óta használják a nagy élelmiszer-kiskereskedők. Az adalékanyagnak nincs mérgező hatása, és biztonságos a talaj számára.

Természetesen az olyan megoldások, mint a d2w, nem váltják fel gyorsan a korábban leírt újrahasznosítást, de fokozatosan beléphetnek az újrahasznosítási folyamatba. Végül az ezekből a folyamatokból származó nyersanyagokhoz egy prodegradánst adhatunk, és oxibiológiailag lebomló anyagot kapunk.

A következő lépés a műanyagok, amelyek ipari folyamatok nélkül bomlanak le. Ilyenek például azok, amelyekből ultravékony elektronikus áramkörök készülnek, amelyek az emberi szervezetben betöltött funkciójuk után feloldódnak., amelyet tavaly októberben mutattak be először.

Találmány olvasztó elektronikus áramkörök része egy nagyobb tanulmánynak, amely az úgynevezett múló - vagy ha úgy tetszik, "ideiglenes" - elektronikáról () és olyan anyagokról szól, amelyek a feladatuk elvégzése után eltűnnek. A tudósok már kidolgoztak egy módszert chipek készítésére rendkívül vékony rétegekből, ún nanomembrán. Néhány napon vagy héten belül feloldódnak. Ennek a folyamatnak az időtartamát a rendszereket borító selyemréteg tulajdonságai határozzák meg. A kutatók képesek szabályozni ezeket a tulajdonságokat, azaz a megfelelő rétegparaméterek kiválasztásával eldöntik, hogy meddig maradjon állandó védelme a rendszer számára.

Amint azt a BBC Prof. Fiorenzo Omenetto, az egyesült államokbeli Tufts Egyetem munkatársa: „Az oldható elektronika ugyanolyan megbízhatóan működik, mint a hagyományos áramkörök, és a tervező által meghatározott időpontban célba olvadnak abban a környezetben, amelyben tartózkodnak. Lehetnek napok vagy évek."

A prof. John Rogers, az Illinoisi Egyetem munkatársa, a szabályozott oldódású anyagok lehetőségeinek és alkalmazási lehetőségeinek felfedezése még várat magára. Talán ennek a találmánynak a legérdekesebb lehetőségei a környezetvédelmi hulladékártalmatlanítás területén.

Segítenek a baktériumok?

Az oldható műanyagok a jövő egyik trendje, ami a teljesen új anyagok felé való elmozdulást jelenti. Másodszor, keressenek módot a környezetre káros anyagok gyors lebontására, amelyek már a környezetben vannak, és jó lenne, ha eltűnnének onnan.

Nemrég A Kiotói Technológiai Intézet több száz műanyag palack leromlását elemezte. A kutatás során kiderült, hogy létezik egy baktérium, amely képes lebontani a műanyagokat. Felhívták . A felfedezést a tekintélyes Science folyóirat ismertette.

Ez a létrehozás két enzimet használ a PET polimer eltávolítására. Az egyik kémiai reakciókat indít el a molekulák lebontására, a másik segít az energia felszabadításában. A baktériumot egy PET-palack-újrahasznosító üzem környékén vett 250 minta egyikében találták meg. A mikroorganizmusok azon csoportjába tartozott, amelyek 130°C-on napi 30 mg/cm² sebességgel bontották le a PET membrán felületét. A tudósoknak sikerült egy hasonló mikroorganizmus-készletet is előállítaniuk, amelyek nem rendelkeznek, de nem is képesek metabolizálni a PET-et. Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy valóban biológiailag lebontja a műanyagot.

Annak érdekében, hogy a PET-ből energiát nyerjen, a baktérium először egy angol enzimmel (PET-hidroláz) hidrolizálja a PET-et mono(2-hidroxi-etil)-tereftálsavvá (MBET), amelyet a következő lépésben egy angol enzim (MBET-hidroláz) segítségével hidrolizál. . az eredeti műanyag monomereken: etilénglikol és tereftálsav. A baktériumok közvetlenül felhasználhatják ezeket a vegyi anyagokat energia előállítására (11).

11. A PET lebontása baktériumok által 

Sajnos teljes hat hétre és megfelelő körülményekre (beleértve a 30°C-os hőmérsékletet) is szükség van ahhoz, hogy egy egész telep kibontsa a vékony műanyagdarabot. Ez nem változtat azon a tényen, hogy egy felfedezés megváltoztathatja az újrahasznosítás arculatát.

Egyáltalán nem vagyunk arra ítélve, hogy mindenfelé szétszórt műanyagszeméttel éljünk (12). Amint azt az anyagtudomány legújabb felfedezései mutatják, örökre megszabadulhatunk a terjedelmes és nehezen eltávolítható műanyagoktól. Ha azonban hamarosan áttérünk is teljesen biológiailag lebomló műanyagra, nekünk és gyermekeinknek még sokáig meg kell küzdenünk a maradékkal. a kiselejtezett műanyag korszaka. Lehet, hogy ez jó lecke lesz az emberiség számára, amely soha nem adja fel gondolkodás nélkül a technológiát csak azért, mert olcsó és kényelmes?