Butelki plastikowe gotowe do recyklingu. Z Shutterstock, CC BY-ND

Tworzywa sztuczne zyskały sobie złą sławę, głównie z dwóch powodów: większość z nich jest wytwarzana z ropy naftowej i kończą jako śmieci w środowisku.

Jednak obu można uniknąć. Większy nacisk na kompozyty pochodzenia biologicznego i biodegradowalne, a także recykling mogą zmniejszyć zanieczyszczenie, a tworzywa sztuczne mogą w rzeczywistości pozytywnie wpłynąć na środowisko.

Tworzywa sztuczne na złe

Trwałość tworzyw sztucznych czyni je tak użytecznymi, ale jednocześnie zamienia je w trwałe (i coraz większy) wymazać na krajobrazie lub, co ważniejsze, krajobrazie morskim, po odrzuceniu.

Wiedzieliśmy o tym od jakiegoś czasu masowe tworzywa sztuczne zanieczyszczają oceany. Zbieżne prądy morskie gromadzą odpady z tworzyw sztucznych na pływającej wyspie znanej jako Wielki Pacific Garbage poprawki, który obecnie obejmuje obszar większy niż Grenlandia. Większe kawałki plastiku są zagrażające życiu życia morskiego i ptaków morskich. Mogą dusić ssaki morskie lub ptaki i odkładać się w ich żołądkach i jelitach.

Niedawno świadomość mikrodrobin plastiku wzbudziła zaniepokojenie ich wszechobecną obecnością w łańcuchu pokarmowym. Komentatorzy sugerują, że do 2050 r. będzie tyle plastiku w morzu, ile ryb. Kto w takim razie chciałby iść złapać trochę plastiku?

Poza tym produkcja tworzyw sztucznych opiera się obecnie na ropie naftowej, co wywołało problemy dotyczące zagrożenia dla zdrowia, ogólnie kojarzony z produktami ropopochodnymi podczas produkcji, użytkowania i utylizacji.

Tworzywa sztuczne na dobre

Tworzywa sztuczne mogą pozytywnie wpływać na środowisko w następujący sposób:

• Mniejsze marnotrawstwo żywności

Między jedna czwarta i jedna trzecia całej wyprodukowanej żywności marnuje się przez psucie. Ale bez opakowań z tworzyw sztucznych byłoby znacznie gorzej i miałby większy ślad węglowy.

Wielu entuzjastów recyklingu, których znam, nie myśli o wyrzucaniu zepsutej żywności, która wymagała energii w zakresie sadzenia, uprawy, zbioru i transportu, a zatem przyczyni się do zwiększenia emisji gazów cieplarnianych.

• Lekki transport

Wykorzystanie tworzyw sztucznych w transporcie (samochody, pociągi i samoloty) zmniejszy zużycie paliwa. Ich zastosowanie (wraz z włóknami wzmacniającymi) w przemyśle lotniczym jako alternatywy dla tradycyjnych stopów metali przyniosło ogromne korzyści zyski z efektywności paliwowej w ciągu ostatnich kilku dekad.

Na przykład zastosowanie tworzyw sztucznych wzmocnionych włóknami w Boeingu 787 Dreamliner zaowocowało zużyciem paliwa podobnym do samochodu rodzinnego (mierzonego kilometrami przebytymi na osobę). Nawiasem mówiąc, włókno węglowe, preferowane włókno lotnicze, jest produkowane z plastiku.

W tworzywach sztucznych są dobre rzeczy, w tym korzyści dla środowiska, ale czy można wykorzystać dobre aspekty i uniknąć złych?

Przyszłościowe tworzywa sztuczne

Z chemicznego punktu widzenia tworzywa sztuczne to długie łańcuchy lub duże usieciowane struktury, które najczęściej składają się ze szkieletu atomów węgla.

Od dłuższego czasu stosujemy tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego – naturalnie występujące materiały, takie jak skóry zwierzęce, w tym skóra, jelita i drewno. Te formy plastiku są skomplikowanymi strukturami chemicznymi, które na tym etapie można wytworzyć tylko w naturze.

Niektóre z wczesnych syntetyzowanych tworzyw sztucznych zostały wykonane z naturalnie występujących materiałów, takich jak kazeina (z mleczarni), która była używana do prostych przedmiotów, takich jak guziki. Rozwój tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej był głównym powodem odwrócenia uwagi od takich materiałów.

Jednak w ciągu ostatnich kilku dekad tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego stały się dostępne, które zapewniają dobre zamienniki. Należą do nich tworzywa sztuczne na bazie skrobi, takie jak polilaktyd (PLA), który jest wytwarzany ze skrobi kukurydzianej, korzeni manioku lub trzciny cukrowej i przetwarzany w taki sam sposób, jak tworzywa sztuczne na bazie ropy naftowej. Takie tworzywa sztuczne można spieniać lub wykorzystać do produkcji butelek po napojach.

Recykling tworzyw sztucznych to kolejny ważny krok w kierunku zmniejszenia obciążenia środowiska. Spójrzmy prawdzie w oczy: to ludzie, którzy zaśmiecają, a nie same tworzywa sztuczne. Więcej wysiłku można by włożyć w zbieranie odpadów, a podejście marchewki/kija powinno obejmować środki zniechęcające do zaśmiecania i and podatek od tworzyw sztucznych co wykluczyłoby tworzywa sztuczne pochodzące z recyklingu.

Potrzebne są również zachęty do zachęcania do opracowywania produktów z uwzględnieniem pełnego cyklu życia. Na przykład w Europie stało się to dzięki prawodawstwu obowiązkowe w branży motoryzacyjnej co najmniej 85% samochodu do recyklingu. Miało to dramatyczny wpływ na materiały i wzornictwo stosowane w branży.

Nawet przy najlepszych staraniach jest nierealne, że przechwycimy wszystkie tworzywa sztuczne do recyklingu. Tworzywa biodegradowalne mogą być użytecznym narzędziem do zapobiegania szkodom środowiskowym. PLA (polilaktyd) jest biodegradowalny, chociaż wolno się rozkłada, a dostępne są inne formy.

Wskazuje to na potrzebę dalszych badań nad kontrolowaniem biodegradowalności, biorąc pod uwagę różne zastosowania i potrzebę infrastruktury do obsługi biodegradowalnych tworzyw sztucznych pod koniec ich życia. Oczywiście nie chcemy, aby nasze samoloty ulegały biodegradacji w ciągu 20 lat użytkowania, ale jednorazowe butelki na wodę powinny zepsuć się w krótkim czasie po użyciu.

Planeta nie musi stać się wysypiskiem toksycznych śmieci. W perspektywie krótkoterminowej będzie to wymagało pewnych działań rządowych, aby zachęcić tworzywa sztuczne pochodzenia biologicznego, nadające się do recyklingu i biodegradacji, aby umożliwić im konkurowanie z produktami ropopochodnymi.

Pojawiają się oznaki poprawy: rosnąca świadomość szkód, jakie powodują tworzywa sztuczne oraz chęć konsumentów do płacenia za plastikowe torby lub do ich zakazu. Musimy przestać wyrzucać śmieci na własne podwórko i pamiętać, że żyjemy w środowisku. Ignorujemy to na własne ryzyko.

O autorze

Kim Pickering, profesor inżynierii materiałowej i inżynierii, Uniwersytet Waikato

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.

Książki tego autora:

at Rynek wewnętrzny i Amazon