Muovit maailmassa

Vuonna 2050 muovijätteen paino valtamerissä ylittää kalojen painon yhteensä! Tällainen varoitus sisältyi Ellen MacArthur Foundationin ja McKinseyn raporttiin, joka julkaistiin Davosissa vuonna 2016 järjestetyn World Economic Forumin yhteydessä.

Kuten asiakirjasta luemme, vuonna 2014 valtamerivesillä muovitonnejen suhde kalatonneihin oli yksi: viisi. Vuonna 2025 niitä tulee olemaan joka kolmas, ja vuonna 2050 muovijätettä tulee lisää... Raportti perustui yli 180 asiantuntijan haastatteluihin ja yli kahdensadan muun tutkimuksen analyysiin. Raportin laatijat huomauttavat, että vain 14 prosenttia muovipakkauksista kierrätetään. Muiden materiaalien kierrätysaste on edelleen paljon korkeampi, sillä se ottaa talteen 58 % paperista ja jopa 90 % raudasta ja teräksestä.

1. Maailman muovin tuotanto vuosina 1950-2010

Helppokäyttöisyytensä, monipuolisuutensa ja aivan selvästikin ansiosta siitä on tullut yksi suosituimmista materiaaleista maailmassa. Sen käyttö kasvoi lähes kaksisataviksi vuodesta 1950 vuoteen 2000 (1), ja sen odotetaan kaksinkertaistuvan seuraavien kahdenkymmenen vuoden aikana.

2. Kuva Tuvalun saariston Tyynenmeren paratiisista

. Löydämme sen pulloista, kalvoista, ikkunoiden kehyksistä, vaatteista, kahvinkeittimistä, autoista, tietokoneista ja häkeistä. Jopa jalkapallon nurmikko piilottaa synteettiset kuidut luonnollisten ruohonkorien väliin. Muovipussit ja kassit, joita eläimet joskus vahingossa syövät, roskaavat teiden varsilla ja pelloilla (2). Usein vaihtoehdon puutteen vuoksi muovijätettä poltetaan, jolloin ilmakehään vapautuu myrkyllisiä höyryjä. Muovijäte tukkii viemärit ja aiheuttaa tulvia. Ne estävät kasvien itämisen ja sadeveden imeytymisen.

3. Kilpikonna syö muovifoliota

Pienet asiat ovat pahimpia

Monet tutkijat huomauttavat, että vaarallisin muovijäte ei ole meressä kelluvat PET-pullot tai miljardit romahtavat muovipussit. Suurin ongelma ovat esineet, joita emme oikeastaan ​​huomaa. Nämä ovat ohuita muovikuituja, jotka on kudottu vaatteidemme kankaaseen. Kymmeniä tapoja, satoja teitä, viemärien, jokien, jopa ilmakehän läpi ne tunkeutuvat ympäristöön, eläinten ja ihmisten ravintoketjuihin. Tämäntyyppisen saastumisen haitallisuus ulottuu solurakenteiden ja DNA:n taso!

Valitettavasti vaateteollisuutta, jonka arvioidaan käsittelevän noin 70 miljardia tonnia tämäntyyppistä kuitua 150 miljardiksi vaatekappaleeksi, ei itse asiassa säännellä millään tavalla. Vaatevalmistajat eivät ole niin tiukkojen rajoitusten ja valvonnan alaisia ​​kuin muovipakkaukset tai edellä mainitut PET-pullot. Heidän panoksestaan ​​maailman muovisaasteissa puhutaan tai kirjoitetaan vähän. Ei myöskään ole olemassa tiukkoja ja vakiintuneita menettelytapoja haitallisten kuitujen kanssa kietottujen vaatteiden hävittämiselle.

Tähän liittyvä ja ei pienempi ongelma on ns mikrohuokoinen muovieli pienet synteettiset hiukkaset, joiden koko on alle 5 mm. Rakeet tulevat monista lähteistä - muovista, joka hajoaa ympäristössä, muovien valmistuksessa tai autonrenkaiden kulumisprosessissa niiden käytön aikana. Puhdistusvaikutuksen tuen ansiosta mikromuovihiukkasia löytyy jopa hammastahnoista, suihkugeeleistä ja kuorintatuotteista. Jäteveden mukana ne joutuvat jokiin ja meriin. Useimmat perinteiset jätevedenpuhdistamot eivät pysty ottamaan niitä kiinni.

Hälyttävä jätteen katoaminen

Malaspina-nimisen meriretkikunnan vuosina 2010–2011 tekemän tutkimuksen jälkeen havaittiin yllättäen, että valtamerissä oli huomattavasti vähemmän muovijätettä kuin uskottiin. Kuukausiksi. Tutkijat odottivat saalista, joka arvioi valtameren muovin määrän miljooniksi tonneiksi. Samaan aikaan Proceedings of the National Academy of Sciences -lehdessä vuonna 2014 ilmestynyt tutkimusraportti kertoo… 40 XNUMX:sta. sävy. Tiedemiehet ovat havainneet sen 99 % muovista, jonka pitäisi kellua valtamerissä, puuttuu!

4. Muovi ja eläimet

Kaikki on hyvin? Ehdottomasti ei. Tutkijat spekuloivat, että kadonnut muovi on päässyt valtamerten ravintoketjuun. Joten: kalat ja muut meren eliöt syövät massiivisesti roskia. Tämä tapahtuu auringon ja aaltojen vaikutuksesta johtuvan pirstoutumisen jälkeen. Sitten pienet kelluvat kalanpalat voidaan sekoittaa ravintoonsa - pieniin merieläimiin. Pienten muovipalojen syömisen ja muun muovin kanssa kosketuksen seurauksia ei vielä ymmärretä hyvin, mutta se ei todennäköisesti ole hyvä vaikutus (4).

Science-lehdessä julkaistujen varovaisten arvioiden mukaan valtameriin päätyy vuosittain yli 4,8 miljoonaa tonnia muovijätettä. Se voi kuitenkin nousta 12,7 miljoonaan tonniin. Laskelmien takana olevat tutkijat sanovat, että jos heidän arvioimansa keskiarvo olisi noin 8 miljoonaa tonnia, tämä määrä roskaa kattaisi 34 Manhattanin kokoista saarta yhdessä kerroksessa.

Näiden laskelmien päätekijät ovat Santa Barbaran Kalifornian yliopiston tutkijat. Työnsä aikana he tekivät yhteistyötä Yhdysvaltain liittovaltion virastojen ja muiden yliopistojen kanssa. Mielenkiintoinen tosiasia on, että näiden arvioiden mukaan vain 6350-245 tuhatta. tonnia meressä roskaavaa muovia kelluu valtamerien pinnalla. Loput ovat muualla. Tutkijoiden mukaan sekä merenpohjassa että rannikoilla ja tietysti eläinorganismeissa.

Meillä on vielä uudempaa ja vielä pelottavampaa dataa. Viime vuoden lopulla Plos One, tieteellisten materiaalien verkkovarasto, julkaisi useiden satojen tiedekeskusten tutkijoiden yhteistutkimuksen, joka arvioi maailman valtamerten pinnalla kelluvan muovijätteen kokonaismassaksi 268 940 tonnia! Heidän arvionsa perustuu 24 vuosina 2007–2013 suoritetun tutkimusmatkan tietoihin. trooppisilla vesillä ja Välimerellä.

Muovijätteen "mantereet" (5) eivät ole staattisia. Perustuu simulaatioon vesivirtojen liikkeet valtamerissä, tutkijat pystyivät päättämään, että ne eivät keräänty yhteen paikkaan - pikemminkin niitä kuljetetaan pitkiä matkoja. Tuulen vaikutuksesta valtamerten pintaan ja Maan pyörimisen seurauksena (ns. Coriolis-voiman kautta) muodostuu vesipyörteitä planeettamme viidessä suurimmassa kappaleessa - ts. Pohjois- ja Etelä-Tyynenmeren, Pohjois- ja Etelä-Atlantin sekä Intian valtameren, jonne kaikki kelluvat muoviesineet ja jätteet kerääntyvät vähitellen. Tämä tilanne toistuu syklisesti joka vuosi.

5. Kartta muovijätteen jakautumisesta erikokoisissa valtamerissä.

Näiden "maanosien" muuttoreittien tuntemus on tulosta pitkistä simulaatioista, joissa käytetään erikoislaitteita (yleensä hyödyllisiä ilmastotutkimuksessa). Useiden miljoonien muovijätteiden kulkemaa polkua on tutkittu. Mallintaminen osoitti, että usean sadan tuhannen kilometrin alueelle rakennetuissa rakenteissa esiintyi vesivirtauksia, jotka veivät osan jätteestä korkeimman pitoisuutensa yli ja ohjasivat sen itään. Tietysti on muitakin tekijöitä, kuten aallon ja tuulen voimakkuus, joita ei otettu huomioon yllä olevaa tutkimusta tehtäessä, mutta joilla on varmasti merkittävä rooli muovin kuljetuksen nopeuteen ja suuntaan.

Nämä ajelehtivat jäte"maat" ovat myös erinomainen kulkuneuvo erilaisille viruksille ja bakteereille, jotka voivat siten levitä helpommin.

Kuinka puhdistaa "roskamantereita"

Voidaan kerätä käsin. Muovijäte on joillekin kirous ja toisille tulonlähde. niitä jopa koordinoivat kansainväliset järjestöt. Kolmannen maailman keräilijät erillinen muovi kotona. Ne toimivat käsin tai yksinkertaisilla koneilla. Muovit murskataan tai leikataan pieniksi paloiksi ja myydään jatkojalostettaviksi. Niiden, hallinnon ja julkisten organisaatioiden väliset välittäjät ovat erikoistuneita organisaatioita. Tämä yhteistyö tarjoaa keräilijöille vakaat tulot. Samalla se on tapa poistaa muovijätettä ympäristöstä.

Manuaalinen keräys on kuitenkin suhteellisen tehotonta. Siksi on ideoita kunnianhimoisempaan toimintaan. Esimerkiksi hollantilainen Boyan Slat tarjoaa osana The Ocean Cleanup -projektia mereen kelluvien jätteensieppaajien asennus.

Japanin ja Korean välissä sijaitsevan Tsushiman saaren lähellä sijaitseva pilottijätteenkeräyslaitos on menestynyt erittäin hyvin. Se ei saa virtaa ulkoisista energialähteistä. Sen käyttö perustuu tietoon tuulen, merivirtojen ja aaltojen vaikutuksista. Kaaren tai raon (6) muotoon kaareutuvaan ansaan jäänyt kelluva muoviroska työnnetään syvemmälle kerääntyvälle alueelle ja voidaan poistaa suhteellisen helposti. Nyt kun ratkaisua on testattu pienemmässä mittakaavassa, on rakennettava suurempia, jopa sadan kilometrin mittaisia ​​asennuksia.

6. Kelluvan muovijätteen keräys osana The Ocean Cleanup -projektia.

Kuuluisa keksijä ja miljonääri James Dyson kehitti projektin muutama vuosi sitten. MV Recyclonetai loistava proomuimurijonka tehtävänä on puhdistaa valtameren vedet roskista, pääasiassa muovista. Koneen on kerättävä roskat verkolla ja imettävä se sitten neljällä keskipakopölynimurilla. Ajatuksena on, että imu tulee suorittaa vedestä eikä se vaaranna kaloja. Dyson on englantilainen teollisuuslaitteiden suunnittelija, joka tunnetaan parhaiten pussittoman sykloni-imurin keksijänä.

Ja mitä tehdä tälle roskamassalle, kun sinulla on vielä aikaa kerätä se? Ideoista ei ole pulaa. Esimerkiksi kanadalainen David Katz ehdottaa muovipurkin luomista ().

Jäte olisi eräänlainen valuutta täällä. Ne voidaan vaihtaa rahaksi, vaatteiksi, ruoaksi, mobiililatauksiksi tai 3D-tulostimeen., jonka avulla voit puolestaan ​​luoda uusia taloustavaroita kierrätysmuovista. Idea on toteutettu jopa Perun pääkaupungissa Limassa. Nyt Katz aikoo kiinnostaa Haitin viranomaiset hänestä.

Kierrätys toimii, mutta ei kaikki

Termi "muovi" tarkoittaa materiaaleja, joiden pääkomponentit ovat synteettisiä, luonnollisia tai muunnettuja polymeerejä. Muoveja voidaan saada sekä puhtaista polymeereistä että polymeereistä, joita on modifioitu lisäämällä erilaisia ​​apuaineita. Puhekielessä käsite "muovi" kattaa myös jalostukseen tarkoitetut puolivalmiit tuotteet ja valmiit tuotteet edellyttäen, että ne on valmistettu materiaaleista, jotka voidaan luokitella muoveiksi.

Yleisiä muovityyppejä on noin kaksikymmentä. Jokaisessa on useita vaihtoehtoja, joiden avulla voit valita parhaan materiaalin sovellukseesi. Ryhmiä on viisi (tai kuusi). bulkkimuovit: polyeteeni (PE, mukaan lukien korkea ja matala tiheys, HD ja LD), polypropeeni (PP), polyvinyylikloridi (PVC), polystyreeni (PS) ja polyeteenitereftalaatti (PET). Tämä niin sanottu iso viisi tai kuusi (7) kattaa lähes 75 % Euroopan kaikkien muovien kysynnästä ja edustaa suurinta muoviryhmää kunnallisille kaatopaikoille.

Hävitä nämä aineet polttaa ulkona sitä eivät missään tapauksessa hyväksy sekä asiantuntijat että suuri yleisö. Toisaalta tähän tarkoitukseen voidaan käyttää ympäristöystävällisiä polttolaitoksia, jotka vähentävät jätettä jopa 90 %.

Jätteiden varastointi kaatopaikoilla se ei ole niin myrkyllistä kuin niiden polttaminen ulkona, mutta se ei ole enää hyväksytty useimmissa kehittyneissä maissa. Vaikka ei ole totta, että "muovi on kestävää", polymeerien biohajoaminen kestää paljon kauemmin kuin ruoka-, paperi- tai metallijätteen. Riittävän kauan esimerkiksi Puolassa Nykyisellä muovijätteen tuotantotasolla, joka on noin 70 kiloa asukasta kohden vuodessa, ja hyödyntämisasteella, joka viime aikoihin asti oli tuskin yli 10 %, kotitalouskasa tätä jätettä nousisi 30 miljoonaan tonniin reilussa vuosikymmenessä..

Muovin hitaaseen hajoamiseen vaikuttavat tekijät, kuten kemiallinen ympäristö, altistuminen (UV) ja tietysti materiaalin sirpaloituminen. Monet kierrätystekniikat (8) yksinkertaisesti luottavat näiden prosessien huomattavaan nopeuttamiseen. Lopputuloksena polymeereistä saadaan yksinkertaisempia hiukkasia, jotka voidaan muuttaa takaisin materiaaliksi johonkin muuhun, tai pienempiä hiukkasia, joita voidaan käyttää ekstruusion raaka-aineina, tai voimme mennä kemialliselle tasolle - biomassalle, veteen, erilaisille aineille. kaasut, hiilidioksidi, metaani, typpi.

8. Kierrätys- ja muovinkäsittelytekniikat

Kestomuovijätteen hävitystapa on suhteellisen yksinkertainen, koska se voidaan kierrättää monta kertaa. Käsittelyn aikana tapahtuu kuitenkin polymeerin osittainen hajoaminen, mikä johtaa tuotteen mekaanisten ominaisuuksien heikkenemiseen. Tästä syystä käsittelyprosessiin lisätään vain tietty prosenttiosuus kierrätysmateriaaleja tai jätteet jalostetaan tuotteiksi, joilla on alhaisemmat suorituskykyvaatimukset, kuten leluiksi.

Paljon suurempi ongelma käytettyjen termoplastisten tuotteiden hävittämisessä on lajittelun tarve valikoiman suhteen, mikä vaatii ammattitaitoa ja epäpuhtauksien poistamista niistä. Tästä ei aina ole hyötyä. Silloitetuista polymeereistä valmistetut muovit eivät periaatteessa ole kierrätettäviä.

Kaikki orgaaniset materiaalit ovat syttyviä, mutta niitä on myös vaikea tuhota tällä tavalla. Tätä menetelmää ei voida soveltaa rikkiä, halogeeneja ja fosforia sisältäviin materiaaleihin, koska palaessaan ne vapauttavat ilmakehään suuren määrän myrkyllisiä kaasuja, jotka aiheuttavat ns. happosateita.

Ensin vapautuu organoklooriaromaattisia yhdisteitä, joiden myrkyllisyys on monta kertaa suurempi kuin kaliumsyanidin, ja hiilivetyoksideja dioksaanien muodossa - C₄H₈O₂ i furaanit - C₄H₄Tietoja vapautumisesta ilmakehään. Ne kerääntyvät ympäristöön, mutta niitä on vaikea havaita alhaisten pitoisuuksien vuoksi. Ruoan, ilman ja veden mukana imeytyessään ja elimistöön kerääntyessään ne aiheuttavat vakavia sairauksia, heikentävät elimistön vastustuskykyä, ovat syöpää aiheuttavia ja voivat aiheuttaa geneettisiä muutoksia.

Dioksiinipäästöjen pääasiallinen lähde on klooripitoisen jätteen poltto. Näiden haitallisten yhdisteiden vapautumisen välttämiseksi laitteistot, jotka on varustettu ns. jälkipoltin, min. 1200 °C.

Jätettä kierrätetään eri tavoin

Технология kierrätys muovista valmistettu on monivaiheinen sarja. Aloitetaan sopivasta sedimentin keräämisestä, eli muovin erottamisesta roskista. Jalostuslaitoksella tapahtuu ensin esilajittelu, sitten jauhaminen ja jauhaminen, vieraiden esineiden erottelu, sitten muovien lajittelu tyypin mukaan, kuivaus ja puolivalmisteen saaminen talteenotetuista raaka-aineista.

Kerättyä jätettä ei aina ole mahdollista lajitella tyypin mukaan. Siksi ne lajitellaan monilla eri menetelmillä, jotka yleensä jaetaan mekaanisiin ja kemiallisiin. Mekaanisia menetelmiä ovat mm. manuaalinen erottelu, flotaatio tai pneumaattinen. Jos jäte on saastunut, lajittelu suoritetaan märkänä. Kemiallisia menetelmiä ovat mm hydrolyysi – polymeerien höyryhajotus (raaka-aineet polyesterien, polyamidien, polyuretaanien ja polykarbonaattien uudelleentuotantoon) tai matalan lämpötilan pyrolyysi, jolla hävitetään esimerkiksi PET-pullot ja käytetyt renkaat.

Pyrolyysin alla ymmärrä orgaanisten aineiden lämpömuutos ympäristössä, joka on täysin hapeton tai jossa on vähän tai ei ollenkaan happea. Matalan lämpötilan pyrolyysi etenee 450-700°C:n lämpötilassa ja johtaa muun muassa pyrolyysikaasun muodostumiseen, joka koostuu vesihöyrystä, vedystä, metaanista, etaanista, hiilimonoksidista ja dioksidista sekä rikkivetyä ja ammoniakki, öljy, terva, vesi ja orgaaniset aineet, pyrolyysikoksi ja pöly, jossa on runsaasti raskasmetalleja. Asennus ei vaadi virtalähdettä, koska se toimii kierrätysprosessin aikana syntyvällä pyrolyysikaasulla.

Jopa 15 % pyrolyysikaasusta kuluu laitteiston toimintaan. Prosessi tuottaa myös jopa 30 % polttoöljyn kaltaista pyrolyysinestettä, joka voidaan jakaa jakeisiin, kuten: 30 % bensiini, liuotin, 50 % polttoöljy ja 20 % polttoöljy.

Loput yhdestä jätetonnista saaduista uusioraaka-aineista ovat: hiilipyrokarbonaattia jopa 50 % on kiinteää jätettä, lämpöarvoltaan lähellä koksia, jota voidaan käyttää kiinteänä polttoaineena, aktiivihiilenä suodattimissa tai jauheena jauheena. pigmentti maaleille ja enintään 5 % metallia (peräromu) autonrenkaiden pyrolyysin aikana.

Talot, tiet ja polttoaine

Kuvatut kierrätysmenetelmät ovat vakavia teollisia prosesseja. Niitä ei ole saatavilla joka tilanteessa. Tanskalainen insinööriopiskelija Lisa Fuglsang Vestergaard (9) sai epätavallisen idean Intian Joygopalpurin kaupungissa Länsi-Bengalissa - miksi ei valmistaisi tiiliä, jolla ihmiset voisivat rakentaa taloja hajallaan olevista pusseista ja paketeista?

9. Lisa Fulsang Westergaard

Kyse ei ollut vain tiilien valmistamisesta, vaan koko prosessin suunnittelusta niin, että projektissa mukana olevat ihmiset todella hyötyivät. Hänen suunnitelmansa mukaan jätteet kerätään ensin ja tarvittaessa puhdistetaan. Kerätty materiaali valmistetaan sitten leikkaamalla se saksilla tai veitsillä pienemmiksi paloiksi. Murskattu raaka-aine laitetaan muottiin ja asetetaan aurinkoritilälle, jossa muovi kuumennetaan. Noin tunnin kuluttua muovi sulaa, ja sen jäähtymisen jälkeen voit poistaa valmiin tiilen muotista.

muoviset tiilet niissä on kaksi reikää, joiden läpi voidaan pujota bambutikkuja, mikä luo vakaat seinät ilman sementtiä tai muita sideaineita. Sitten tällaiset muoviset seinät voidaan rapata perinteisellä tavalla, esimerkiksi savikerroksella, joka suojaa niitä auringolta. Muovitiilistä valmistetuilla taloilla on myös se etu, että toisin kuin savitiilet, ne kestävät esimerkiksi monsuunisateita, mikä tarkoittaa, että niistä tulee paljon kestävämpiä.

Kannattaa muistaa, että muovijätettä käytetään myös Intiassa. tietyöt. Kaikki maan tienkehittäjät ovat velvollisia käyttämään muovijätettä sekä bitumiseoksia Intian hallituksen marraskuussa 2015 antaman asetuksen mukaisesti. Tämän pitäisi auttaa ratkaisemaan muovin kierrätyksen kasvava ongelma. Tämän tekniikan on kehittänyt prof. Rajagopalana Vasudevan Madurai School of Engineeringistä.

Koko prosessi on hyvin yksinkertainen. Jätteet murskataan ensin tiettyyn kokoon erikoiskoneella. Sitten ne lisätään oikein valmistettuun kiviainekseen. Täytetty roskat sekoitetaan kuumaan asfalttiin. Tien lämpötila on 110 - 120 °C.

Muovijätteen käytöllä tienrakennuksessa on monia etuja. Prosessi on yksinkertainen eikä vaadi uusia laitteita. Jokaista kivikiloa kohden käytetään 50 grammaa asfalttia. Tästä kymmenesosa voisi olla muovijätettä, mikä vähentää asfaltin käyttöä. Muovijäte parantaa myös pinnan laatua.

Baskimaan yliopiston insinööri Martin Olazar on rakentanut mielenkiintoisen ja mahdollisesti lupaavan prosessilinjan jätteiden prosessoimiseksi hiilivetypolttoaineiksi. Kasvi, jota keksijä kuvailee nimellä jalostamo, perustuu moottoreissa käytettävien biopolttoaineiden raaka-aineiden pyrolyysiin.

Olazar on rakentanut kahdenlaisia ​​tuotantolinjoja. Ensimmäinen käsittelee biomassaa. Toinen, mielenkiintoisempi, on muovijätteen kierrättäminen materiaaleiksi, joita voidaan käyttää esimerkiksi renkaiden valmistuksessa. Jäte alistetaan nopeaan pyrolyysiprosessiin reaktorissa suhteellisen alhaisessa 500°C:n lämpötilassa, mikä edistää energiansäästöä.

Uusista ideoista ja kierrätysteknologian edistymisestä huolimatta se kattaa vain pienen osan maailmanlaajuisesti vuosittain syntyvästä 300 miljoonasta muovijätteestä.

Ellen MacArthur Foundationin tutkimuksen mukaan vain 15 % pakkauksista lähetetään kontteihin ja vain 5 % kierrätetään. Lähes kolmasosa muovista saastuttaa ympäristöä, jossa ne säilyvät vuosikymmeniä, joskus satoja vuosia.

Anna roskat sulaa itsestään

Muovijätteen kierrätys on yksi suunta. Se on tärkeää, koska olemme jo tuottaneet paljon tätä roskaa ja huomattava osa teollisuudesta toimittaa edelleen paljon tuotteita viiden suuren monitonnisten muovien materiaaleista. kuitenkin Ajan myötä biohajoavien muovien, uuden sukupolven materiaalien, jotka perustuvat esimerkiksi tärkkelys-, polymaitohappo- tai ... silkkijohdannaisiin, taloudellinen merkitys todennäköisesti kasvaa.

10. d2w biohajoavat koirien hiekkapussit.

Näiden materiaalien valmistus on edelleen suhteellisen kallista, kuten yleensä innovatiivisten ratkaisujen kohdalla. Koko laskua ei kuitenkaan voida jättää huomiotta, koska ne eivät sisällä kierrätykseen ja hävittämiseen liittyviä kustannuksia.

Yksi mielenkiintoisimmista ideoista biohajoavien muovien alalla on valmistettu polyeteenistä, polypropeenista ja polystyreenistä, se näyttää olevan sopimusten mukaan tunnettu tekniikka, joka perustuu erilaisten lisäaineiden käyttöön niiden tuotannossa. d2w (10) tai FIR.

Paremmin tunnettu, myös Puolassa, on jo usean vuoden ajan brittiläisen Symphony Environmentalin d2w-tuote. Se on lisäaine pehmeiden ja puolijäykkien muovien valmistukseen, jolta vaadimme nopeaa, ympäristöystävällistä itsehajoamista. Ammattimaisesti d2w-operaatiota kutsutaan muovien happibiohajoaminen. Tämä prosessi sisältää materiaalin hajoamisen vedeksi, hiilidioksidiksi, biomassaksi ja hivenaineiksi ilman muita jäämiä ja ilman metaanipäästöjä.

Yleisnimi d2w viittaa joukkoon kemikaaleja, joita on lisätty valmistusprosessin aikana polyeteenin, polypropeenin ja polystyreenin lisäaineiksi. Ns. d2w-prodegradantti, joka tukee ja nopeuttaa luonnollista hajoamisprosessia minkä tahansa valitun hajoamista edistävien tekijöiden, kuten lämpötilan, vaikutuksesta, auringonvalo, painetta, mekaanisia vaurioita tai yksinkertaista venytystä.

Hiili- ja vetyatomeista koostuvan polyeteenin kemiallinen hajoaminen tapahtuu, kun hiili-hiilisidos katkeaa, mikä puolestaan ​​pienentää molekyylipainoa ja johtaa ketjun lujuuden ja kestävyyden menettämiseen. D2w:n ansiosta materiaalin hajoamisprosessi on lyhentynyt jopa kuuteenkymmeneen päivään. Tauon aika - mikä on tärkeää esimerkiksi pakkaustekniikassa - se voidaan suunnitella materiaalin valmistuksen aikana ohjaamalla asianmukaisesti lisäaineiden sisältöä ja tyyppejä. Kun hajoamisprosessi on aloitettu, se jatkuu tuotteen täydelliseen hajoamiseen saakka, olipa se sitten syvällä maan alla, veden alla tai ulkona.

On tehty tutkimuksia sen vahvistamiseksi, että itsehajoaminen d2w:sta on turvallista. D2w:tä sisältävät muovit on jo testattu eurooppalaisissa laboratorioissa. Smithers/RAPRA-laboratorio on testannut d2w:n soveltuvuutta elintarvikekosketukseen, ja se on ollut Englannin suurimpien elintarvikekauppiaiden käytössä useiden vuosien ajan. Lisäaineella ei ole myrkyllistä vaikutusta ja se on turvallinen maaperälle.

Ratkaisut, kuten d2w, eivät tietenkään korvaa nopeasti aiemmin kuvattua kierrätystä, mutta voivat vähitellen siirtyä kierrätysprosessiin. Lopulta näissä prosesseissa syntyviin raaka-aineisiin voidaan lisätä hajoavaa ainetta, jolloin saadaan happibiohajoavaa materiaalia.

Seuraava askel on muovit, jotka hajoavat ilman teollisia prosesseja. Sellaisia, joista valmistetaan ultraohuita elektronisia piirejä, jotka liukenevat suoritettuaan tehtävänsä ihmiskehossa., joka esiteltiin ensimmäisen kerran viime vuoden lokakuussa.

keksintö elektronisten piirien sulaminen on osa laajempaa tutkimusta niin sanotusta ohikiitävästä - tai jos haluatte "väliaikaisesta" - elektroniikasta () ja materiaaleista, jotka katoavat tehtävänsä suoritettuaan. Tiedemiehet ovat jo kehittäneet menetelmän sirujen rakentamiseksi erittäin ohuista kerroksista, ns nanokalvo. Ne liukenevat muutamassa päivässä tai viikossa. Tämän prosessin kesto määräytyy järjestelmiä peittävän silkkikerroksen ominaisuuksien mukaan. Tutkijat voivat hallita näitä ominaisuuksia, eli valitsemalla sopivat kerrosparametrit, he päättävät, kuinka kauan se säilyy järjestelmän pysyvänä suojana.

Kuten BBC Prof. Fiorenzo Omenetto Tuftsin yliopistosta Yhdysvalloista: "Liukoinen elektroniikka toimii yhtä luotettavasti kuin perinteiset piirit sulaen määränpäähänsä ympäristössä, jossa ne ovat, suunnittelijan määrittelemänä aikana. Se voi olla päiviä tai vuosia."

Prof. John Rogers Illinoisin yliopistosta, ei ole vielä keksinyt kontrolloidusti liukenevien materiaalien mahdollisuuksia ja sovelluksia. Ehkä mielenkiintoisimmat tämän keksinnön näkymät ympäristöjätteiden hävittämisen alalla.

Auttaako bakteerit?

Liukoiset muovit ovat yksi tulevaisuuden trendeistä, mikä tarkoittaa siirtymistä kohti täysin uusia materiaaleja. Toiseksi, etsi keinoja hajottaa nopeasti ympäristölle haitallisia aineita, joita on jo ympäristössä ja olisi kiva jos ne sieltä katoaisivat.

Viimeksi Kioton teknologiainstituutti analysoi useiden satojen muovipullojen hajoamisen. Tutkimuksen aikana havaittiin, että on olemassa bakteeri, joka voi hajottaa muovia. He soittivat hänelle . Löytöstä kerrottiin arvostetussa Science-lehdessä.

Tämä luomus käyttää kahta entsyymiä PET-polymeerin poistamiseen. Toinen laukaisee kemiallisia reaktioita molekyylien hajottamiseksi, toinen auttaa vapauttamaan energiaa. Bakteeri löydettiin yhdestä 250 näytteestä, jotka otettiin PET-pullojen kierrätyslaitoksen läheisyydestä. Se sisällytettiin mikro-organismien ryhmään, jotka hajottavat PET-kalvon pintaa nopeudella 130 mg/cm30 päivässä XNUMX °C:ssa. Tutkijat onnistuivat myös saamaan samanlaisen joukon mikro-organismeja, joilla ei ole, mutta jotka eivät pysty metaboloimaan PET:tä. Nämä tutkimukset osoittivat, että se todellakin biohajoaa muovia.

Saadakseen energiaa PET:stä bakteeri hydrolysoi ensin PET:n englantilaisella entsyymillä (PET-hydrolaasilla) mono(2-hydroksietyyli)tereftaalihapoksi (MGET), joka sitten hydrolysoidaan seuraavassa vaiheessa englantilaisella entsyymillä (MGET-hydrolaasilla). . alkuperäisillä muovimonomeereillä: etyleeniglykolilla ja tereftaalihapolla. Bakteerit voivat käyttää näitä kemikaaleja suoraan energian tuottamiseen (11).

11. PET:n hajottaminen bakteerien toimesta 

Valitettavasti kestää kuusi viikkoa ja oikeat olosuhteet (mukaan lukien lämpötila 30 °C), jotta koko pesäke avautuu ohuen muovipalan. Se ei muuta sitä tosiasiaa, että löytö voi muuttaa kierrätyksen ilmettä.

Emme todellakaan ole tuomittuja elämään muoviroskien kanssa hajallaan kaikkialla (12). Kuten viimeaikaiset löydöt materiaalitieteen alalla osoittavat, voimme päästä eroon tilaa vievästä ja vaikeasti irrotettavasta muovista ikuisesti. Vaikka siirtyisimmekin pian täysin biohajoavaan muoviin, meidän ja lastemme on kohdattava jäämiä vielä pitkään. käytöstä poistetun muovin aikakausi. Ehkä tämä on hyvä opetus ihmiskunnalle, joka ei koskaan luovu teknologiasta ajattelematta vain siksi, että se on halpaa ja kätevää?