Кругообіг пластику в природі

Пластмаси — частина повсякденного життя мільярдів людей. Вони широко використовуються в промисловості. Щорічно в світі виробляється понад 400 мільйонів тонн. Але що ж таке пластик? Це слово використовується на позначення групи синтетичних матеріалів, виготовлених з вуглеводнів. Вони утворюються в результаті полімеризації: серії хімічних реакцій з органічною сировиною (яка містить вуглець), переважно з газом і сирою нафтою. Різні види полімеризації дозволяють отримувати пластмаси з певними властивостями: тверді або м'які, непрозорі або прозорі, гнучкі або жорсткі.

Першу пластмасу було представлено на Великій лондонській виставці в 1862 році. Її назвали «паркезином» на честь її винахідника Александера Паркса, який виготовив її з целюлози. Форму цього органічного матеріалу можна було змінювати при нагріванні, а при охолодженні вона зберігалась. За кілька років Джон Веслі Хаятт розробив целулоїд, переробивши нітроцелюлозу на гнучку пластмасу за допомогою нагрівання й тиску, а також додавання камфори й спирту. Його почали використовувати замість слонової кістки та черепахового панцира у більярдних кулях і гребінцях. Новому матеріалу пророкували світле майбутнє у кіноіндустрії та фотографії. У 1884 році хімік Ілер де Шардоне запатентував синтетичне волокно, відоме як «шовк Шардоне». Наступним етапом розвитку цього матеріалу стала віскоза, напівсинтетичний пластик, виготовлений з хімічно обробленої целюлози, що було дешевше отримувати, ніж натуральні волокна, такі як шовк.

Ця та інші ранні пластмаси були зроблені з натуральної сировини. Щоб розробити повністю синтетичний пластик, знадобиться ще сорок років. У 1907 році Лео Хендрік Бекленд удосконалив методи реакції фенолу з формальдегідом і винайшов бакеліт, перший пластик, який не містив природних молекул. Бакеліт продавався як хороший ізолятор, міцний і термостійкий матеріал.

Через п'ять років Фріц Клатте запатентував матеріал, відомий як полівінілхлорид, більш відомий як ПВХ або вініл. До середини 20-го століття пластмаса займала відносно невелику ринкову нішу. Масового поширення ПВХ набув після того, як виявили, що його можна виготовляти з відходів нафтохімічної промисловості. Хлор, отриманий у результаті виробництва гідроксиду натрію (каустичної соди), можна використовувати як дешеву сировину.

Це поклало початок швидкому й безперервному розвитку ринку ПВХ. Під час Другої світової війни попит значно зріс, тому що ПВХ використовувався для ізоляції кабелів на кораблях військово-морського флоту. Хоча з'являлося все більше інформації, що виробництво ПВХ шкодить як довкіллю, так і здоров'ю людини, нафтохімічна промисловість скористалася новою можливістю перетворити відходи на прибуток. Відтоді ПВХ став найважливішим видом пластику, що використовується в різноманітних побутових і промислових виробах.

Майже водночас із ПВХ визнання здобув і поліетилен. Його винайшли у 1930-х роках, а використовується він для виготовлення пляшок, пакетів і харчових контейнерів. Хімік Джуліо Натта розробив поліпропілен, пластик із властивостями, подібними до поліетилену. Він здобув популярність у 1950-х роках і зараз використовується для різних повсякденних продуктів, таких як упаковка, дитячі сидіння і труби.

У той час позитивний імідж пластмас призвів до їхнього надзвичайно активного використання. Пластик вважався модним, чистим і сучасним. Він витісняв наявні продукти та прокладав собі шлях майже в усіх сферах життя людини. Сьогодні ПВХ, поліетилен і поліпропілен залишаються лідерами за використанням у світі серед пластмас.

Для поліпшення їхніх властивостей пластмаси часто змішують з хімічними добавками, такими як пластифікатори, антипірени та барвники. Такі добавки часто роблять матеріал більш гнучким чи довговічним. Але вони можуть завдати шкоди як довкіллю, так і здоров'ю. Вони можуть відділитися від матеріалу й потрапити у воду чи повітря, опинитись у продуктах, які ми їмо. Вони також можуть виділятися під час перероблювання пластику.

Пластмаси нового покоління можна виготовляти з біополімерів, таких як кукурудзяний крохмаль. Наприклад, цілком новий виробничий процес уможливив виготовлення біорозкладного пластику з панцирів креветок та інших ракоподібних. Хітин з цих панцирів модифікується і перетворюється на полімер під назвою хітозан. Розробники з Університету Маꥳлла в Канаді оптимістично дивляться на майбутнє, зважаючи на 6–8 мільйонів тонн відходів з ракоподібних, що викидаються щороку. Ця та інші пластмаси, виготовлені з натуральної сировини, вже використовують для виробництва соломинок для напоїв, одноразового посуду, пакетів та упаковки для продуктів харчування. Однак чи зможуть вони серйозно повпливати на пластикову кризу — питання відкрите.

Джерело ua.boell.org