EkologiaŚrodowisko

Materiały nadające się do wielokrotnego recyklingu mogą rozwiązać kryzys związany z odpadami z tworzyw sztucznych

Graham Carter

Niezliczone ilości odpadów z tworzyw sztucznych zanieczyszczają nasze lądy i morza. Teraz używamy chemicznych sztuczek, aby zaprojektować nieskończone i łatwe do recyklingu materiały

Jedną z rzeczy, które chemicy robią znakomicie, jest tworzenie wiązań między atomami. Przedzieramy się teraz przez konsekwencje tego sukcesu: odpady z tworzyw sztucznych, które kończą się spalaniem, składowaniem na wysypiskach lub pływają w oceanach. Tworzywa sztuczne to polimery, długie łańcuchy cząsteczek połączone silnymi wiązaniami chemicznymi. Dlatego ich degradacja lub recykling mogą być trudne. Rozerwanie tych wiązań chemicznych w celu powrotu do małych cegiełek molekularnych jest często trudnym problemem chemicznym.

Odnotowano różne sukcesy w radzeniu sobie z głównymi używanymi przez nas tworzywami sztucznymi. Nisko wiszący owoc to politereftalan etylenu (PET), który jest używany do produkcji plastikowych butelek. Można go po prostu rozdrobnić i ponownie uformować w świeże butelki. Nie ma potrzeby stosowania chemików.

Z większością innych ważnych tworzyw sztucznych jest inaczej. Weźmy na przykład polichlorek winylu (PVC), który jest wszechobecny w oknach z podwójnymi szybami i wiele innych. „PCW to absolutny koszmar”, mówi chemik Anthony Ryan z University of Sheffield w Wielkiej Brytanii. Nie ma znanego sposobu na recykling, a nawet jeśli to zrobisz, skończysz z chlorkiem winylu, toksycznym związkiem, który może zwiększać ryzyko raka.

Jednym z zadań chemików jest zatem opracowanie nowych reakcji, które mogą rozbić tworzywa sztuczne na cząsteczki, które można ponownie wykorzystać.

Susannah Scott z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara odniosła ostatnio sukces, stosując poliolefiny, klasę plastiku, która obejmuje polietylen. Opracowała technikę, która wykorzystuje katalizator do rozbicia tych tworzyw sztucznych na mniejsze cząsteczki bez konieczności używania dużych ilości ciepła. Te mniejsze cząsteczki można by wykorzystać w detergentach, farbach lub farmaceutykach. Musimy też projektować nowe tworzywa sztuczne i od początku planować, co się z nimi stanie, gdy dojdą do końca życia.

Chemicy zaczynają wynajdywać tworzywa sztuczne, które można poddawać recyklingowi w nieskończoność lub rozkładać na materiały odżywiające glebę.

Jednym z przykładów jest plastik opracowany przez Ting Xu w Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley.

Xu dodał do plastiku małe kapsułki zawierające enzym.

Materiał można obrabiać, podgrzewać i rozciągać na użyteczne przedmioty. Ale kiedy jego żywotność dobiegnie końca, wszystko, co musisz zrobić, to namoczyć go w letniej wodzie na około tydzień.

To uwalnia enzymy, które rozkładają plastik na małe cząsteczki.

Będziemy potrzebować wielu nowych materiałów, takich jak ten, jeśli naprawdę chcemy wyeliminować plagę plastikowych odpadów.


irme.pl

Współpraca: NewScientist