Есть ли спасение от пластикового мусора?
К сожалению, не все виды пластикового мусора легко собрать и переработать.
Например, упаковка из полиэтиленовых пакетов упаковки очень легкая, ветер просто уносит её из мусорных контейнеров и со свалок.
Так они попадают в почву, реки, озёра и океаны.
При этом срок разложения полиэтилена — от 200 до 400 лет, в течение которых он отравляет окружающую среду токсичными веществами, медленно убивая животных и рыб.
В Интернете регулярно появляются видеоролики, как рыбаки и аквалангисты спасают морских обитателей, запутавшихся в пластиковом мусоре.
Полиэтиленовые пакеты, например, забиваются в жабры крупных рыб, в дыхательные отверстия китов.
Известно, что в Тихом океане плавает огромный остров из мусора, в поперечнике достигающий десятки, сотни километров.
По разным оценкам, он находится вдали от основных морских путей, но один яхтсмен, обнаружив это пятно мусора, плыл по нему продолжительное время.
Уже сейчас с помощью спутников замечено, что это мусорное пятно медленно дрейфует в сторону Гавайских островов.
А это — популярное курортное место.
Можно сказать, что недалеко то время, когда сбудется принцип: что посеял человек, то и пожнет.
Поэтому сейчас множество компаний по всему миру производит так называемый полиэтилен с биоразлагаемыми добавками.
По словам Т.Григорьева, заместителя руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС-технологий, это могут быть добавки даже в виде обычного крахмала. Тогда, попадая в почву или воду, пакет рассыпается до так называемого почвенного субстрата, трухи, которая уже хорошо компостирует в почве.
Однако, это не радикальное решение проблемы — все равно частицы пластика накапливаются.
Создание полностью биоразлагаемых полимеров
Радикальным решением является создание полностью биоразлагаемых полимеров, то есть таких соединений, которые вообще не оказывают влияния на природу. Например, научные работники из Курчатовского института сейчас занимаются синтезом пленок из полилактидов.
Эти вещества, в отличии от большинства распространённых сейчас пластиков, разлагаются в природных условиях до углекислого газа и воды всего за несколько лет.
Полилактид — это полимер молочной кислоты.
Интересен этот материал тем, что он получается из возобновляемых ресурсов. По словам сотрудников лаборатории полимерных материалов Курчатовского комплекса НБИКС-технологий, сырьём для его производства является возобновляемые растительные ресурсы, такие, как например, кукуруза или любые другие крахмалсодержащие растения.
В этом смысле полилактид — вдвойне экологичный материал: он и разлагается без образования токсичных продуктов на углекислый газ и воду, при этом он же и производится из-за природных материалов.
Образуется замкнутый цикл: взяли у природы, в природу вернули.
Для производства биоразлагаемой пленки вполне подходят отходы сельского хозяйства.
Крахмал посредством гидролиза превращается в глюкозу.
Глюкоза брожением превращается в жидкую молочную кислоту.
Чтобы получить из нее прочный материал, химики проводят полимеризацию. Результат всей проделанной работы выглядят как обычные пластиковые гранулы. Их расплавляют и формируют прочную пленку.
Нужно "научить" пластик разлагаться, когда это требуется
Важная часть работы ученых-химиков в этом и состоит чтобы разработать и отладить методики синтеза и структуру полимера таким образом, чтобы он сначала был прочным имел определенную прочность и затем разлагался при определенных условиях за определенное время.
Изменяя производственный технологический процесс, можно получать биоразлагаемый пластик разной жесткости и прочности. Например, для изготовления бутылок или корпусов бытовой техники используется разный по прочности пластик.
Разницу в стойкости к разложению новых материалов во внешней среде можно увидеть и визуально.
К примеру, есть несколько пробирок с образцами полилактидов с разной структурой.
Есть образцы пластика, лежащие несколько лет, при этом они до сих пор остались целыми.
А есть образцы, больше похожие на порошок: полилактиды тут были получены за счёт изменения молекулярной структуры сырья.
Она была изменена за счет подбора составов стереоизомеров исходной молочной кислоты.
Полученный инновационный пластик разлагается в природе до низкомолекулярного порошка, требуется совсем немного времени, чтобы он исчез полностью.
К сожалению, но у биоразлагаемого пластика есть и минус.
Пока он в три-четыре раза дороже, чем обычный полиэтилен, так что пакеты из кукурузного крахмала вряд ли станут массовым явлением в России в ближайшие десять-двадцать лет.
