Әлемдегі пластмассалар

2050 жылы мұхиттардағы пластикалық қалдықтардың салмағы балықтардың қосындысынан асып түседі! Мұндай ескерту 2016 жылы Давоста өткен Дүниежүзілік экономикалық форумға орай жарияланған Эллен МакАртур қоры мен МакКинсидің баяндамасында айтылған.

Құжатта оқығанымыздай, 2014 жылы мұхит суларындағы тонна пластик пен тонна балыққа қатынасы бір-бес болды. 2025 жылы әрбір үшінші, ал 2050 жылы пластик қалдықтары көбейеді... Есеп 180-нен астам сарапшының сұхбаты мен екі жүзден астам басқа зерттеулердің талдауына негізделген. Баяндама авторлары пластик қаптаманың тек 14 пайызы ғана қайта өңделетінін атап өтті. Басқа материалдар үшін қағаздың 58%-ын және шойын мен болатты 90%-ға дейін қалпына келтіре отырып, қайта өңдеу деңгейі әлдеқайда жоғары болып қалады.

1. Дүниежүзілік пластмасса өндірісі 1950-2010 жж

Пайдаланудың қарапайымдылығының, әмбебаптығының және анық, ол әлемдегі ең танымал материалдардың біріне айналды. Оны пайдалану 1950 жылдан 2000 жылға дейін екі жүз есеге жуық өсті (1) және алдағы жиырма жылда екі есе өседі деп күтілуде.

2. Тувалу архипелагының Тынық мұхиты жұмағының суреті

. Біз оны бөтелкелерде, фольгада, терезе жақтауларында, киімдерде, кофе машиналарында, машиналарда, компьютерлерде және торлардан табамыз. Тіпті футбол алаңы да табиғи шөптер арасына синтетикалық талшықтарды жасырады. Кейде жануарлар абайсызда жеп қойған полиэтилен пакеттер мен сөмкелер жол жиектерінде және егістік алқаптарда (2) шашылып жатады. Көбінесе баламаның жоқтығынан пластик қалдықтары жағылып, атмосфераға улы түтін бөлінеді. Пластикалық қалдықтар кәріз құбырларын бітеп тастап, су тасқынын тудырады. Олар өсімдіктердің өнуіне және жаңбыр суының сіңуіне жол бермейді.

3. Тасбақа пластик фольганы жейді

Ең кішкентай нәрселер ең нашар

Көптеген зерттеушілер ең қауіпті пластик қалдықтары мұхитта қалқып жүрген ПЭТ бөтелкелер немесе миллиардтаған құлап жатқан пластик пакеттер емес екенін атап өтті. Ең үлкен мәселе - біз байқамайтын нысандар. Бұл біздің киіміміздің матасына тоқылған жұқа пластик талшықтар. Ондаған жолдар, жүздеген жолдар, канализациялар, өзендер, тіпті атмосфера арқылы олар қоршаған ортаға, жануарлар мен адамдардың қоректік тізбектеріне енеді. Ластанудың бұл түрінің зияндылығы жетеді жасушалық құрылымдар мен ДНҚ деңгейі!

Өкінішке орай, шамамен 70 миллиард тонна талшықтың осы түрін 150 миллиард киімге өңдейтін тігін өнеркәсібі іс жүзінде ешқандай жолмен реттелмеген. Киім өндірушілері пластикалық қаптамалар немесе жоғарыда аталған ПЭТ бөтелкелер сияқты қатаң шектеулер мен бақылауларға бағынбайды. Олардың дүниенің пластикалық ластануына қосқан үлесі туралы аз айтылған немесе жазылған. Сондай-ақ зиянды талшықтармен өрілген киімді жоюдың қатаң және бекітілген тәртібі жоқ.

Байланысты және кем емес мәселе деп аталады микрокеуекті пластик, яғни өлшемі 5 мм-ден аз ұсақ синтетикалық бөлшектер. Түйіршіктер көптеген көздерден келеді - қоршаған ортада, пластмасса өндірісінде немесе олардың жұмыс істеуі кезінде автомобиль шиналарының тозуы процесінде бұзылатын пластмассалар. Тазарту әрекетін қолдаудың арқасында микропластикалық бөлшектерді тіпті тіс пасталары, душ гелі және пиллинг өнімдерінде табуға болады. Ағынды сулармен олар өзендер мен теңіздерге түседі. Кәдімгі тазарту қондырғыларының көпшілігі оларды ұстай алмайды.

Қалдықтардың жоғалуы алаңдатарлық

2010-2011 жылдары Маласпина деп аталатын теңіз экспедициясы жүргізген зерттеуден кейін күтпеген жерден мұхиттарда пластик қалдықтары ойлағаннан әлдеқайда аз екені анықталды. Айлар бойы. Ғалымдар мұхит пластмассасының көлемін миллиондаған тоннаға есептейтін аулауға үміттенді. Сонымен бірге, 2014 жылы Proceedings of the National Academy of Sciences журналында жарияланған зерттеу есебінде… 40 XNUMX туралы айтылады. тон. Мұны ғалымдар анықтады Мұхит суларында қалқып жүретін пластиктің 99 пайызы жоқ!

4. Пластмасса және жануарлар

Бәрі де жақсы? Мүлдем жоқ. Ғалымдар жоғалған пластик мұхиттың қоректік тізбегіне енген деп болжайды. Сонымен: қоқысты балықтар және басқа теңіз ағзалары жаппай жейді. Бұл күн мен толқындардың әсерінен фрагментациядан кейін болады. Содан кейін кішкентай қалқымалы балық бөліктерін олардың тағамымен шатастыруға болады - кішкентай теңіз жануарлары. Пластмассаның кішкене бөліктерін жеу және пластикпен басқа жанасу салдары әлі жақсы түсінілмеген, бірақ бұл жақсы әсер етпеуі мүмкін (4).

Science журналында жарияланған консервативті бағалауларға сәйкес, жыл сайын мұхиттарға 4,8 миллион тоннадан астам пластик қалдықтары түседі. Дегенмен, ол 12,7 миллион тоннаға жетуі мүмкін. Есептеулер жүргізген ғалымдардың айтуынша, егер олардың орташа бағалауы шамамен 8 миллион тонна болса, бұл қоқыс көлемі Манхэттенмен бірдей 34 аралды бір қабатта жауып тастайды.

Бұл есептеулердің негізгі авторлары Санта-Барбарадағы Калифорния университетінің ғалымдары. Жұмыс барысында олар АҚШ-тың федералды агенттіктерімен және басқа университеттермен ынтымақтастықта болды. Бір қызығы, бұл есептер бойынша 6350-ден 245 мыңға дейін ғана. тонна пластик мұхит суларының бетінде қалқып тұрады. Қалғаны басқа жерде. Ғалымдардың пікірінше, теңіз түбінде де, жағалауда да және, әрине, жануарлар организмдерінде де.

Бізде бұдан да жаңа және одан да қорқынышты деректер бар. Өткен жылдың соңында ғылыми материалдардың онлайн репозиторийі Plos One дүниежүзілік мұхит бетінде қалқып жүрген пластикалық қалдықтардың жалпы массасын 268 940 тоннаға бағалаған жүздеген ғылыми орталықтардың зерттеушілерінің бірлескен жұмысын жариялады! Оларды бағалау 24-2007 жылдары жүргізілген 2013 экспедиция деректеріне негізделген. тропикалық суларда және Жерорта теңізінде.

Пластикалық қалдықтардың «континенттері» (5) статикалық емес. Модельдеу негізінде мұхиттардағы су ағындарының қозғалысы, ғалымдар олардың бір жерде жиналмайтынын анықтай алды - керісінше, олар ұзақ қашықтыққа тасымалданады. Мұхиттардың бетіндегі желдің әрекеті және Жердің айналуы нәтижесінде (Кориолис деп аталатын күш арқылы) су құйындылары планетамыздың ең үлкен бес денесінде пайда болады - т.б. Солтүстік және Оңтүстік Тынық мұхиты, Солтүстік және Оңтүстік Атлантика және Үнді мұхиты, мұнда барлық қалқымалы пластикалық заттар мен қалдықтар біртіндеп жиналады. Бұл жағдай жыл сайын циклді түрде қайталанады.

5. Әртүрлі көлемдегі мұхиттағы пластик қалдықтарының таралу картасы.

Осы «құрлықтардың» көші-қон жолдарымен танысу арнайы жабдықты (әдетте климаттық зерттеулерде пайдалы) пайдалану арқылы ұзақ модельдеу нәтижесі болып табылады. Бірнеше миллион пластик қалдықтары жүретін жол зерттелді. Модельдеу бірнеше жүз мың километр аумақта салынған құрылыстарда қалдықтардың бір бөлігін ең жоғары концентрациясынан тыс алып, оны шығысқа бағыттайтын су ағындары бар екенін көрсетті. Әрине, жоғарыдағы зерттеуді дайындаған кезде ескерілмеген толқын мен жел күші сияқты басқа факторлар бар, бірақ пластикалық тасымалдаудың жылдамдығы мен бағытында маңызды рөл атқаратыны сөзсіз.

Бұл қоқыстардың «жерлері» сонымен қатар вирустар мен бактериялардың әртүрлі түрлері үшін тамаша көлік болып табылады, осылайша оңайырақ таралуы мүмкін.

«Қоқыс континенттерін» қалай тазартуға болады

Қолмен жинауға болады. Пластикалық қалдықтар біреуге қарғыс болса, біреуге табыс көзі. оларды тіпті халықаралық ұйымдар үйлестіреді. Үшінші әлем коллекционерлері үйде бөлек пластик. Олар қолмен немесе қарапайым машиналармен жұмыс істейді. Пластмасса ұсақталған немесе ұсақ кесектерге кесіліп, әрі қарай өңдеу үшін сатылады. Олардың арасындағы делдалдар, әкімшілік және қоғамдық ұйымдар мамандандырылған ұйымдар болып табылады. Бұл ынтымақтастық коллекционерлерді тұрақты табыспен қамтамасыз етеді. Сонымен бірге бұл қоршаған ортадан пластик қалдықтарын шығарудың бір жолы.

Дегенмен, қолмен жинау салыстырмалы түрде тиімсіз. Сондықтан бұдан да ауқымды іс-шараларға арналған идеялар бар. Мысалы, голландиялық Boyan Slat компаниясы The Ocean Cleanup жобасының бір бөлігі ретінде ұсынады теңізде қалқымалы қоқыс ұстағыштарын орнату.

Жапония мен Корея арасында орналасқан Цусима аралының маңында пилоттық қоқыс жинайтын қондырғы өте табысты болды. Ол ешқандай сыртқы қуат көздерінен қуат алмайды. Оны пайдалану желдің, теңіз ағыстарының және толқындардың әсерін білуге ​​негізделген. Доға немесе саңылау (6) түрінде иілген тұзақта ұсталған қалқымалы пластик қалдықтары одан әрі жинақталған аймаққа итеріледі және салыстырмалы түрде оңай жойылады. Енді шешім кішірек ауқымда сыналған соң, ұзындығы жүз шақырым болса да үлкен қондырғылар салынуы керек.

6. The Ocean Cleanup жобасының бөлігі ретінде қалқымалы пластик қалдықтарын жинау.

Белгілі өнертапқыш әрі миллионер Джеймс Дайсон бірнеше жыл бұрын жобаны жасаған. М.В.Рециклоннемесе тамаша баржа шаңсорғышОның міндеті мұхит суларын қоқыстан, негізінен пластиктен тазарту болады. Машина қоқысты тормен ұстап, содан кейін төрт ортадан тепкіш шаңсорғышпен сорып алуы керек. Тұжырымдама - сору судан шығып, балыққа қауіп төндірмеуі керек. Дайсон - қапсыз циклонды шаңсорғыштың өнертапқышы ретінде танымал ағылшын өнеркәсіптік жабдық дизайнері.

Ал осы қоқыс массасын не істеу керек, оны жинауға әлі уақытыңыз бар ма? Идеялардың тапшылығы жоқ. Мысалы, канадалық Дэвид Катц пластикалық құмыраны () жасауды ұсынады.

Қалдық бұл жерде валютаның бір түрі болар еді. Оларды ақшаға, киімге, азық-түлікке, мобильді толықтыруға немесе 3D принтерге айырбастауға болады., бұл, өз кезегінде, қайта өңделген пластиктен жаңа тұрмыстық заттарды жасауға мүмкіндік береді. Бұл идея тіпті Перудің астанасы Лимада жүзеге асырылды. Енді Катц оған Гаити билігін қызықтырмақшы.

Қайта өңдеу жұмыс істейді, бірақ бәрі емес

«Пластик» термині негізгі құрамдас бөлігі синтетикалық, табиғи немесе модификацияланған полимерлер болып табылатын материалдарды білдіреді. Пластмассаларды таза полимерлерден де, әртүрлі қосалқы заттарды қосу арқылы модификацияланған полимерлерден де алуға болады. Ауызекі тілдегі «пластика» термині пластмассаға жатқызуға болатын материалдардан жасалған жағдайда қайта өңдеуге арналған жартылай фабрикаттар мен дайын өнімдерді де қамтиды.

Пластмассаның жиырмаға жуық кең таралған түрі бар. Әрқайсысы қолданбаңыз үшін ең жақсы материалды таңдауға көмектесетін көптеген нұсқалармен келеді. Бес (немесе алты) топ бар көлемді пластмассалар: полиэтилен (ПЭ, оның ішінде жоғары және төмен тығыздық, HD және LD), полипропилен (PP), поливинилхлорид (ПВХ), полистирол (PS) және полиэтилентерефталат (ПЭТ). Бұл үлкен бес немесе алты (7) деп аталатын барлық пластмассаға еуропалық сұраныстың 75% дерлік жабады және қалалық полигондарға жіберілетін пластмассалардың ең үлкен тобын білдіреді.

Бұл заттарды кәдеге жарату ашық ауада жану оны мамандар да, жалпы жұртшылық ешбір жағдайда қабылдамайды. Екінші жағынан, бұл мақсатта қалдықтарды 90%-ға дейін азайтатын экологиялық таза иннераторларды қолдануға болады.

Қалдықтарды полигондарда сақтау бұл оларды ашық ауада жағу сияқты улы емес, бірақ дамыған елдердің көпшілігінде бұл енді қабылданбайды. «Пластик ұзаққа созылады» деген дұрыс болмаса да, полимерлер тағамға, қағазға немесе металл қалдықтарына қарағанда биоыдырауға көп уақыт алады. Бұл жеткілікті ұзақ, мысалы, Польшада Пластмасса қалдықтарын өндірудің қазіргі деңгейінде, бұл жылына жан басына шаққанда шамамен 70 кг құрайды және соңғы уақытқа дейін 10% -дан әрең асатын қалпына келтіру қарқынында, бұл қоқыстардың тұрмыстық үйіндісі он жылдың ішінде 30 миллион тоннаға жетеді..

Пластмассаның баяу ыдырауына химиялық орта, экспозиция (УК) және, әрине, материалдың фрагменті сияқты факторлар әсер етеді. Көптеген қайта өңдеу технологиялары (8) осы процестерді айтарлықтай жеделдетуге негізделген. Нәтижесінде біз полимерлерден қарапайым бөлшектерді аламыз, оларды қайтадан басқа нәрсеге материалға айналдырамыз немесе экструзия үшін шикізат ретінде пайдалануға болатын кішірек бөлшектерді аламыз немесе химиялық деңгейге - биомассаға, суға, әртүрлі түрлерге өте аламыз. газдардың, көмірқышқыл газының, метанның, азоттың.

8. Пластмассаларды қайта өңдеу және өңдеу технологиялары

Термопластикалық қалдықтарды кәдеге жарату жолы салыстырмалы түрде қарапайым, өйткені оны бірнеше рет қайта өңдеуге болады. Бірақ өңдеу кезінде полимердің ішінара ыдырауы орын алады, нәтижесінде өнімнің механикалық қасиеттері нашарлайды. Осы себепті өңдеу процесіне қайта өңделген материалдардың белгілі бір пайызы ғана қосылады немесе қалдықтар ойыншықтар сияқты өнімділік талаптары төмен өнімдерге өңделеді.

Қолданылған термопластикалық өнімдерді кәдеге жарату кезіндегі үлкен мәселе сұрыптау қажеттілігі кәсіби дағдыларды және олардан қоспаларды кетіруді талап ететін ассортимент бойынша. Бұл әрқашан пайдалы бола бермейді. Көлденең полимерлерден жасалған пластмассалар негізінен қайта өңдеуге жатпайды.

Барлық органикалық материалдар жанғыш, бірақ оларды осылай жою қиын. Бұл әдісті құрамында күкірт, галогендер және фосфор бар материалдарға қолдануға болмайды, өйткені олар жанған кезде атмосфераға қышқыл жаңбыр деп аталатын улы газдардың көп мөлшерін шығарады.

Ең алдымен хлорорганикалық ароматты қосылыстар бөлінеді, олардың уыттылығы калий цианидінен бірнеше есе жоғары, ал диоксан түріндегі көмірсутек оксидтері – С.₄H₈O₂ i furans - C₄H₄Атмосфераға шығарылуы туралы. Олар қоршаған ортада жиналады, бірақ концентрациясы төмен болғандықтан анықтау қиын. Тамақпен, ауамен, сумен сіңіп, ағзада жинала отырып, олар ауыр ауруларды тудырады, ағзаның иммунитетін төмендетеді, канцерогенді болып табылады және генетикалық өзгерістерді тудыруы мүмкін.

Диоксин шығарындыларының негізгі көзі хлоры бар қалдықтарды жағу процестері болып табылады. Осы зиянды қосылыстардың шығарылуын болдырмау үшін қондырғылар деп аталатын қондырғылармен жабдықталған. кейінгі оттық, мин. 1200°C.

Қалдықтар әртүрлі тәсілдермен қайта өңделеді

Технология қалдықтарды қайта өңдеу пластмассадан жасалған көп сатылы тізбек. Шөгінділерді тиісті жинаудан бастайық, яғни пластикті қоқыстан бөлу. Өңдеу цехында алдымен алдын ала сұрыптау жүргізіледі, содан кейін ұнтақтау және ұнтақтау, бөгде заттарды бөлу, содан кейін пластмассаларды түрі бойынша сұрыптау, кептіру және қалпына келтірілген шикізаттан жартылай фабрикат алу.

Жиналған қоқысты түріне қарай сұрыптау әрдайым мүмкін емес. Сондықтан олар әдетте механикалық және химиялық болып бөлінетін көптеген әртүрлі әдістермен сұрыпталады. Механикалық әдістерге мыналар жатады: қолмен бөлу, флотациялық немесе пневматикалық. Егер қалдықтар ластанған болса, мұндай сұрыптау дымқыл әдіспен жүргізіледі. Химиялық әдістерге жатады гидролиз – полимерлердің бумен ыдырауы (полиэфирлерді, полиамидтерді, полиуретандар мен поликарбонаттарды қайта өндіруге арналған шикізат) немесе төмен температуралы пиролиз, оның көмегімен, мысалы, ПЭТ бөтелкелері мен пайдаланылған шиналар жойылады.

Пиролиз кезінде толық аноксик немесе оттегі аз немесе мүлдем жоқ ортада органикалық заттардың термиялық өзгеруін түсінеміз. Төмен температуралық пиролиз 450-700°С температурада жүреді және басқалармен қатар су буынан, сутегінен, метаннан, этаннан, көміртек тотығы мен диоксидінен, сондай-ақ күкіртсутек пен сутектен тұратын пиролиз газының түзілуіне әкеледі. аммиак, мұнай, шайыр, су және органикалық заттар, пиролиз коксы және құрамында ауыр металдардың көп мөлшері бар шаң. Орнату электрмен жабдықтауды қажет етпейді, өйткені ол рециркуляция процесінде пайда болатын пиролиз газында жұмыс істейді.

Қондырғы жұмысы үшін пиролиз газының 15% дейін жұмсалады. Процесс сонымен қатар мазутқа ұқсас 30% дейін пиролиз сұйықтығын алады, оны келесідей фракцияларға бөлуге болады: 30% бензин, еріткіш, 50% мазут және 20% мазут.

Бір тонна қалдықтан алынатын екіншілік шикізаттың қалған бөлігі: 50%-ға дейін көміртегі пирокарбонаты қатты отын, сүзгілер үшін белсендірілген көмір немесе ұнтақ ретінде пайдаланылуы мүмкін жылулық құндылығы бойынша коксқа жақын қатты қалдықтар болып табылады. бояуларға арналған пигмент және автомобиль шиналарының пиролизі кезінде 5%-ға дейін металл (қатар сынықтары).

Үйлер, жолдар және отын

Сипатталған қайта өңдеу әдістері күрделі өндірістік процестер болып табылады. Олар кез келген жағдайда қол жетімді емес. Даниялық инженерлік студент Лиза Фуглсанг Вестергаард (9) Батыс Бенгалиядағы Үндістанның Джойгопалпур қаласында болған кезде ерекше идеяны ойлап тапты - неге адамдар шашыраңқы пакеттер мен пакеттерден үй салуға болатын кірпіш жасамасқа?

9. Лиза Фуглсанг Вестергаард

Бұл тек кірпіш жасау ғана емес, бүкіл процесті жобаға қатысатын адамдар шынымен пайда көретіндей етіп жобалау болды. Оның жоспары бойынша қалдықтар алдымен жиналып, қажет болған жағдайда тазартылады. Содан кейін жиналған материалды қайшымен немесе пышақпен кішкене бөліктерге кесу арқылы дайындайды. Ұсақталған шикізат қалыпқа салынып, пластмасса қыздырылатын күн торына қойылады. Шамамен бір сағаттан кейін пластик ериді, ал суығаннан кейін дайын кірпішті қалыптан алып тастауға болады.

пластикалық кірпіш оларда цементті немесе басқа байланыстырғыштарды қолданбай, тұрақты қабырғаларды жасайтын бамбук таяқшаларын бұрап алуға болатын екі тесік бар. Содан кейін мұндай пластик қабырғаларды дәстүрлі түрде, мысалы, күн сәулесінен қорғайтын саз қабатымен сылауға болады. Пластикалық кірпіштен жасалған үйлердің де артықшылығы бар, олар саз кірпіштен айырмашылығы, мысалы, муссондық жаңбырларға төзімді, яғни олар әлдеқайда берік болады.

Пластикалық қалдықтар Үндістанда да қолданылатынын есте ұстаған жөн. жол құрылысы. Елдегі барлық жол салушылар Үндістан үкіметінің 2015 жылғы қарашадағы ережесіне сәйкес пластикалық қалдықтарды, сондай-ақ битумды қоспаларды пайдалануға міндетті. Бұл өсіп келе жатқан пластикті қайта өңдеу мәселесін шешуге көмектесуі керек. Бұл технологияны проф. Мадурай инженерлік мектебінің Раджагопалан Васудеван.

Бүкіл процесс өте қарапайым. Қалдықтарды алдымен арнайы машина арқылы белгілі бір өлшемге дейін ұсақтайды. Содан кейін олар дұрыс дайындалған агрегатқа қосылады. Қайта толтырылған қоқыс ыстық асфальтпен араласады. Жол 110-120°С температурада төселген.

Пластмасса қалдықтарын жол құрылысына пайдаланудың пайдасы көп. Процесс қарапайым және жаңа жабдықты қажет етпейді. Әр килограмм тасқа 50 грамм асфальт жұмсалады. Оның оннан бір бөлігі пластик қалдықтары болуы мүмкін, бұл пайдаланылған асфальт көлемін азайтады. Пластикалық қалдықтар да бетінің сапасын жақсартады.

Баск елі университетінің инженері Мартин Олазар қалдықтарды көмірсутекті отынға өңдеуге арналған қызықты және мүмкін перспективалы технологиялық желіні салды. Өнертапқыш ретінде сипаттайтын зауыт кен өңдеу зауыты, қозғалтқыштарда пайдалану үшін биоотын шикізатының пиролизіне негізделген.

Олазар өндірістік желілердің екі түрін салды. Біріншісі биомассаны өңдейді. Екіншісі, ең қызықтысы, пластик қалдықтарын, мысалы, шиналар өндірісінде қолдануға болатын материалдарға қайта өңдеу үшін қолданылады. Қалдықтар 500°С салыстырмалы төмен температурада реакторда жылдам пиролиз процесіне ұшырайды, бұл энергияны үнемдеуге ықпал етеді.

Қайта өңдеу технологиясының жаңа идеялары мен жетістіктеріне қарамастан, жыл сайын дүние жүзінде өндірілетін 300 миллион тонна пластик қалдықтарының аз ғана пайызы онымен жабылады.

Эллен МакАртур қорының зерттеуіне сәйкес, қаптаманың тек 15% контейнерлерге жіберіледі және тек 5% ғана қайта өңделеді. Пластмассалардың үштен біріне жуығы қоршаған ортаны ластайды, олар ондаған жылдар, кейде жүздеген жылдар бойы сақталады.

Қоқыс өзі еріп кетсін

Пластикалық қалдықтарды қайта өңдеу – бағыттардың бірі. Бұл өте маңызды, өйткені біз бұл қоқыстарды көптеп шығардық, ал өнеркәсіптің айтарлықтай бөлігі әлі де үлкен бес тонналық пластмасса материалдарынан көптеген өнімдерді жеткізеді. Дегенмен уақыт өте келе биоыдырайтын пластмассалардың, мысалы, крахмал, полилактикалық қышқыл немесе ... жібек туындыларына негізделген жаңа ұрпақ материалдарының экономикалық маңызы арта түсуі мүмкін..

10. d2w биологиялық ыдырайтын ит қоқыстарына арналған қаптар.

Бұл материалдарды өндіру әдетте инновациялық шешімдерде болғандай салыстырмалы түрде қымбат. Дегенмен, бүкіл есепшотты елемеуге болмайды, өйткені олар қайта өңдеуге және кәдеге жаратуға байланысты шығындарды алып тастайды.

Биологиялық ыдырайтын пластмасса саласындағы ең қызықты идеялардың бірі полиэтилен, полипропилен және полистиролдан жасалған, бұл конвенциялармен белгілі, олардың өндірісінде әртүрлі қоспаларды қолдануға негізделген технология сияқты. d2w (10) немесе FIR.

Британдық Symphony Environmental компаниясының d2w өнімі бірнеше жылдан бері Польшада жақсырақ танымал. Бұл жұмсақ және жартылай қатты пластмассаларды өндіруге арналған қоспа, олардан біз тез, экологиялық таза өздігінен деградацияны талап етеміз. Кәсіби түрде d2w операциясы деп аталады пластмассалардың оксибиоыдырауы. Бұл процесс материалдың суға, көмірқышқыл газына, биомассаға және микроэлементтерге басқа қалдықсыз және метан шығарындысыз ыдырауын қамтиды.

Жалпы атауы d2w полиэтиленге, полипропиленге және полистиролға қоспалар ретінде өндіріс процесінде қосылған бірқатар химиялық заттарды білдіреді. Температура сияқты ыдырауға ықпал ететін кез келген таңдалған факторлардың әсері нәтижесінде табиғи ыдырау процесін қолдайтын және жеделдететін d2w продеградант деп аталады. күн жарығы, қысым, механикалық зақымдану немесе қарапайым созылу.

Көміртек және сутегі атомдарынан тұратын полиэтиленнің химиялық ыдырауы көміртек-көміртек байланысы үзілген кезде жүреді, бұл өз кезегінде молекулалық массаны азайтады және тізбектің беріктігі мен ұзақ мерзімділігін жоғалтуға әкеледі. d2w арқасында материалдың деградация процесі тіпті алпыс күнге дейін қысқарды. Үзіліс уақыты - бұл маңызды, мысалы, орау технологиясында - қоспалардың мазмұны мен түрлерін тиісті түрде бақылау арқылы материалды өндіру кезінде жоспарлауға болады. Іске қосылғаннан кейін деградация процесі терең жер асты, су асты немесе ашық ауада болсын, өнім толық тозғанға дейін жалғасады.

d2w-ден өздігінен ыдырау қауіпсіз екенін растау үшін зерттеулер жүргізілді. Құрамында d2w бар пластик еуропалық зертханаларда сыналған. Smithers/RAPRA зертханасы азық-түлікпен байланыс үшін d2w жарамдылығын тексерді және оны Англиядағы ірі азық-түлік сатушылар бірнеше жыл бойы пайдаланып келеді. Қоспаның улы әсері жоқ және топырақ үшін қауіпсіз.

Әрине, d2w сияқты шешімдер бұрын сипатталған қайта өңдеуді тез алмастырмайды, бірақ қайта өңдеу процесіне біртіндеп енуі мүмкін. Ақыр соңында, осы процестер нәтижесінде пайда болатын шикізатқа продеградант қосылуы мүмкін және біз оксибиоыдырайтын материал аламыз.

Келесі қадам - ​​бұл ешқандай өндірістік процестерсіз ыдырайтын пластиктер. Мысалы, адам ағзасында өз функцияларын орындағаннан кейін еритін өте жұқа электронды схемалар жасалған., өткен жылдың қазан айында алғаш рет ұсынылды.

Өнертабыс балқыту электрондық схемалары жылдам деп аталатын үлкен зерттеудің бөлігі болып табылады - немесе, егер қаласаңыз, «уақытша» - электроника () және олардың тапсырмаларын орындағаннан кейін жоғалып кететін материалдар. Ғалымдар өте жұқа қабаттардан чиптер жасау әдісін әзірледі наномембрана. Олар бірнеше күн немесе апта ішінде ериді. Бұл процестің ұзақтығы жүйелерді жабатын жібек қабатының қасиеттерімен анықталады. Зерттеушілер бұл қасиеттерді басқару мүмкіндігіне ие, яғни сәйкес қабат параметрлерін таңдай отырып, олар қанша уақыт бойы жүйе үшін тұрақты қорғаныс болып қалатынын шешеді.

BBC түсіндіргендей, проф. АҚШ-тағы Тафтс университетінің қызметкері Фиоренцо Оменетто: «Еріткіш электроника конструктор белгілеген уақытта қоршаған ортада белгіленген жерге дейін балқитын дәстүрлі тізбектер сияқты сенімді жұмыс істейді. Бұл күндер немесе жылдар болуы мүмкін ».

айтуынша, проф. Иллинойс университетінің Джон Роджерс, бақыланатын еріткіш материалдардың мүмкіндіктері мен қолданбаларын ашу әлі алда. Бұл өнертабыстың экологиялық қалдықтарды кәдеге жарату саласындағы ең қызықты перспективалары болуы мүмкін.

Бактериялар көмектеседі ме?

Еритін пластмассалар - бұл мүлдем жаңа материалдарға ауысуды білдіретін болашақ трендтерінің бірі. Екіншіден, қоршаған ортада қазірдің өзінде бар экологиялық зиянды заттарды тез ыдыратудың жолдарын іздеңіз және олар сол жерден жойылып кетсе жақсы болар еді.

Жақында ғана Киото технологиялық институты бірнеше жүз пластик бөтелкелердің деградациясына талдау жасады. Зерттеу барысында пластмассаларды ыдырататын бактерия бар екені анықталды. Олар оны шақырды . Бұл жаңалық беделді Science журналында сипатталған.

Бұл туынды ПЭТ полимерін жою үшін екі ферментті пайдаланады. Біреуі молекулаларды ыдырататын химиялық реакцияларды тудырады, екіншісі энергияны босатуға көмектеседі. Бактерия ПЭТ бөтелкесін қайта өңдеу зауытының маңында алынған 250 сынаманың бірінен табылған. Ол 130°C температурада тәулігіне 30 мг/см² жылдамдықпен ПЭТ мембранасының бетін ыдырататын микроорганизмдер тобына жатады. Ғалымдар сонымен қатар ПЭТ-ке ие емес, бірақ метаболизмге қабілетті емес микроорганизмдердің ұқсас жиынтығын ала алды. Бұл зерттеулер оның шын мәнінде пластикті биоыдырататынын көрсетті.

ПЭТ-тен энергия алу үшін бактерия алдымен ПЭТ-ті ағылшын ферментімен (PET гидролаза) моно(2-гидроксиэтил)терефтал қышқылына (MGET) гидролиздейді, содан кейін келесі қадамда ағылшын ферментінің (MGET гидролаза) көмегімен гидролизденеді. . бастапқы пластикалық мономерлерде: этиленгликоль және терефтал қышқылы. Бактериялар бұл химиялық заттарды тікелей энергия өндіру үшін пайдалана алады (11).

11. ПЭТ бактериялармен ыдырауы 

Өкінішке орай, бүкіл колонияның жұқа пластмасса бөлігін ашу үшін толық алты апта және қолайлы жағдайлар (30 ° C температураны қоса) қажет. Бұл жаңалық қайта өңдеудің келбетін өзгертуі мүмкін деген фактіні өзгертпейді.

Біз барлық жерде шашыраңқы пластикалық қоқыспен өмір сүруге дайын емеспіз (12). Материалтану саласындағы соңғы жаңалықтар көрсеткендей, біз көлемді және алынуы қиын пластиктен мәңгілікке құтыла аламыз. Дегенмен, жақын арада толықтай биоыдырайтын пластикке көшсек те, бізге және біздің балаларымызға ұзақ уақыт бойы қалдықтармен күресуге тура келеді. лақтырылған пластик дәуірі. Мүмкін бұл технология арзан әрі ыңғайлы деп ойланбастан ешқашан бас тартпайтын адамзат үшін жақсы сабақ болар?