Уровень мирового пластикового загрязнения давно составляет одну из самых серьезных экологических угроз. Спасение – в поиске способа полного разложения продуктов из пластмассы. Российские ученые нашли.
Контейнер для раздельного сбора пластиковых бутылок
Самый большой недостаток пластика, или полиэтилена, заключается в том, что он медленно разлагается в природе. Пакет и бутылка из пластмассы пролежат на свалке не менее четырех сотен лет, прежде чем исчезнут. Исчезновение можно ускорить – уже известно, как.
Пластмассовая чума XXI века
Этот механизм дорогой и сложный. На первой стадии пластиковому мусору надо дать окислиться, то есть поместить его во влажную и теплую среду, где достаточно кислорода и света. Полимер начнет фрагментироваться. А когда его физическая деструкция будет заметна, его следует переместить в почву, максимально богатую микроорганизмами. Это вторая стадия.
Что же именно и в каких количествах следует уничтожить таким или иным способом? По данным на конец мая к одним только австралийским Кокосовым островам с населением шесть сотен человек прибило 238 тонн пластиковых отходов. Пластиком замусорены даже берега арктического архипелага Земля Франца Иосифа. Пластмасса – самый распространенный мусор и на популярных пляжах. В Италии, например, перед началом лета проверили десятки пляжей общей площадью 400 тысяч квадратных метров и собрали 90 тысяч пластиковых предметов. Это притом что в этой стране есть запрет на обращение пластиковых пакетов – самой распространенной тары: итальянцы уже давно производят их биоразлагаемые аналоги из поликапролактона и крахмала. В большинстве же стран обычный полиэтилен не запрещен.
Пляж "Рэббит бич" на острове Лампедуза близ Сицилии
Дикий штамм всех спасет
Сделать пластик и биоразлагаемым, и недорогим взялась группа российских и индийских ученых. И у них получилось. Более того, созданный ими полимер – собственно биопластик – имеет два дополнительных достоинства. Он нетоксичен и прочен так же, как его синтетический аналог. Время его жизни – полгода, после чего биопластик легко разрушается до двух элементов: углекислый газ и вода. Можно сказать, испаряется. Секрет чудо-материала – участие в его производстве бактерий. Что важно – так называемого дикого штамма, то есть организмов не выведенных, а существующих как природная популяция определенного вида. Химики подпитывают бактерию особой кислотой в нужной концентрации, и она начинает буквально производить необходимое биовещество для биопластика.
Совместный с индийскими учеными проект по созданию биоразлагаемой пластмассы появился в Сибирском федеральном университете, но он не единственный в России.
Полимерный гранулят разных цветов в цехе переработки пластмасс на заводе имени "Комсомольской правды" в Санкт-Петербурге
Уже лучше, но еще не хорошо
Подобные работы проводит и РЭУ им. Плеханова в Москве. Заведующий университетской лабораторией "Перспективные композиционные материалы и технологии" Петр Пантюхов рассказал, что история поиска биопластика насчитывает уже более 20 лет и начиналась с синтеза новых полимеров:
«
"Это направление получило развитие в начале 1990-х, когда были синтезированы такие вещи, как полимолочная кислота, например, что сразу же нашло применение в медицине: для саморассасывающихся нитей и так далее. Но просто для упаковки вместо полиэтиленового пакета эти синтезированные "продукты" были и остаются дороговатыми. Из известных сегодня синтезированных пластиков наиболее дешевый – поликапролактон, который получают из нефти. Однако в чистом виде его тоже не используют – чаще делают композиты: полимерная матрица и какой-то наполнитель. В нашей лаборатории мы создаем именно биоразлагаемые композиты, которые будут, с одной стороны, дешевые – по крайней мере, не дороже полиэтилена. А с другой стороны, по своим механическим, потребительским свойствам такими же, как полиэтилен".
Покупатель с продуктами в пластиковом пакете
Самые резкие критики пластмассы за ее вред экологии часто говорят: нужно заменить полиэтилен бумажными пакетами, и проблема будет в значительной мере решена. "Это большое заблуждение", – уверяет Петр Пантюхов. Бумага, оказывается, тоже неэкологична. Чтобы получить бумажный пакет, нужно срубить дерево, избавиться от лигнина – это природный полимер, которого в древесине 30 процентов. Лигнин затем остается на захоронениях и полигонах в виде отходов, а они не разлагаются. Совсем. Так что если от пластика нам никуда не уйти, придется сделать его экофрендом.
Автор Ольга Бугрова, радио Sputnik