Co sprawia, że plastik jest trwały?

Plastik jest materiałem, którego używamy na co dzień. Mamy plastikowe butelki, torby, a nawet ubrania wykonane z tego materiału. Ale jaki sekret kryje się za tym, dlaczego jest on tak trwały?

Plastik jest ważną częścią naszego życia

Kiedy myślisz o gospodarstwie domowym, co widzisz? Lodówkę pełną jedzenia i świeżych warzyw. Ubrania w suszarce po praniu. Plastikowa folia na resztkach jedzenia, dzięki której można je bezpiecznie zjeść później, bez ryzyka spleśnienia lub zepsucia. Większość ludzi nie zdaje sobie sprawy z tego, że plastik zawładnął ich światem bardziej niż kiedykolwiek wcześniej, a plastikowe produkty stały się częścią każdego dnia, od ubrań po opakowania na takie rzeczy jak mięso i ser! Żyjemy w czasach, kiedy naprawdę musimy wiedzieć o tych rzeczach, jeśli trafiają one do naszych ciał...

Przez dziesięciolecia, wszystkie aspekty życia codziennego zostały dotknięte przez tworzywa sztuczne, w tym suszarki do ubrań - wszystko potrzebuje jakiegoś rodzaju polimerów w tych dniach, ponieważ są one tak wszechstronne, ale także wystarczająco trwałe, nie

Jak długo wytrzymuje plastik

Tworzywa sztuczne są jednym z najbardziej problematycznych materiałów do rozkładu i są obecne w naszym środowisku od dziesięcioleci.

Plastik jest notorycznie trudny do rozłożenia na poziomie molekularnym; może to trwać od 20 do 500 lat, w zależności od tego, o jakim rodzaju mówimy. Z drugiej strony, tak długi okres życia oznacza, że tworzywa sztuczne będą nadal stanowić problem dla środowiska, dopóki nie zaczną się w końcu rozkładać - co nie nastąpi jeszcze przez wiele stuleci!

Przyczyna długiej żywotności plastiku - problem tkwi w jego składzie

Przez ostatnie lata produkty z tworzyw sztucznych były częścią naszego życia. Od ubrań po plastikowe opakowania na żywność, plastik stał się podstawą w każdym domu. Żyjąc w erze plastiku, istotne jest, aby uzyskać głębsze zrozumienie świata tworzyw sztucznych. 

Kiedy upuścisz pojemnik z musztardą na podłogę, będziesz wdzięczny za politereftalan etylenu (PET), ponieważ to właśnie dzięki niemu butelka się nie stłucze. Ale kiedy wyrzucisz tę samą butelkę na wysypisko śmieci, możesz mieć wątpliwości. Dlaczego?

  Czy torebki po chipsach nadają się do recyklingu?

Składowiska odpadów są standardowym rozwiązaniem dla usuwanie odpadów stałych przez wiele ostatnich lat. Jednak ludzie przeładowują wysypiska produktami z tworzyw sztucznych, których biodegradacja może trwać setki lat lub dłużej. 

Problem tkwi w składzie plastiku. Tworzywa sztuczne na bazie ropy naftowej, takie jak PET, nie są organiczne. Oznacza to, że ich rozkład będzie trwał wiecznie. Naturalne materiały, takie jak drewno, trawa i resztki jedzenia ulegają biodegradacji. Bakterie w glebie przekształcają te materiały w użyteczne związki. Ale kiedy załadujemy do ziemi cały talerz plastiku i butelek, jednokomórkowe żarłoki z pewnością na ich widok pokręcą nosem. Bakterie te nie posiadają mechanizmów potrzebnych do rozkładu plastiku na energię lub składniki odżywcze. 

Zależność między plastikiem a bakteriami

Tworzywa sztuczne pochodzą z ropy naftowej i innych produktów kopalnych. Producenci podgrzewają te produkty do wysokich temperatur, aby z monomerów produktów kopalnych utworzyć stabilne polimery. Jak wynika z badań, polimery te nie występują zbyt często w przyrodzie, ponieważ ich wiązania węgiel-węgiel są mocne, a ich wytworzenie wymaga dużo energii. Dlatego też dopiero w ostatnich kilkudziesięciu latach tworzywa sztuczne zaczęły zyskiwać na popularności, przez co stały się obiektem obcym dla wielu mikroorganizmów. 

Ponieważ te mikroorganizmy nie są zaznajomione z nowym produktem, nie mają pojęcia jak go rozłożyć na jego elementy składowe lub jak go ponownie wprowadzić do środowiska. Na przykład, niewiele mikroorganizmów rozkłada metale. Mogą one jednak oddać je z powrotem do środowiska poprzez utlenianie lub rdzewienie. W tym właśnie miejscu tworzywa sztuczne pokonują Matkę Naturę.

Cząsteczki, z których zbudowane są tworzywa sztuczne, są odporne na utlenianie i inne reakcje chemiczne. Wynika to z siły wiązań pomiędzy monomerami w polimerach tworzyw sztucznych. Dlatego też trudno jest tworzywom sztucznym ulegać jakiejkolwiek biodegradacji. Kiedy ludzie wyrzucają plastik, zachowuje on swoją strukturę i w efekcie szkodzi ekosystemowi na więcej niż jeden sposób.  

Jak tworzywa sztuczne pękają bez bakterii

Skoro bakterie nie rozkładają plastiku, to w jaki sposób ulega on degradacji w czasie? Odpowiedź brzmi: fotodegradacja. Jest to mechanizm, który rozbija wiązania molekuł w plastiku poprzez promienie UV pochodzące ze światła słonecznego. Jednak proces ten jest wolniejszy niż rozkład plastiku przez bakterie. Wymaga on również światła słonecznego, więc plastik zakopany głęboko w ziemi może potencjalnie pozostać tam przez długi czas. Fotodegradacja może rozłożyć plastik pływający w oceanach o wiele szybciej. Pamiętaj jednak, aby nie wrzucać tworzyw sztucznych do żadnych zbiorników wodnych. 

  Czy torby papierowe są rzeczywiście lepsze od plastikowych?

Tworzywa sztuczne w oceanach są ogromnym problemem dla zwierząt morskich. Mylą je one z jedzeniem i zjadają ich mnóstwo. Ponadto, niektóre tworzywa sztuczne opadają na dno oceanu, gdzie nie ma wystarczającej ilości światła słonecznego, aby je rozłożyć. W rezultacie może on pozostać na dnie przez długi czas!

Trwałość wyrobów z tworzyw sztucznych  

Stosowanie tworzyw sztucznych nie jest idealnym rozwiązaniem. Długość cyklu życia tworzyw sztucznych stwarza duże problemy zarówno dla zdrowia ludzi, jak i zwierząt. 

  • Torby plastikowe - 20 lat

Te plastikowe produkty mają jeden z najbardziej znaczących wpływów na dziką faunę i florę oceanów. Mimo że stanowią niewielki procent odpadów, torby plastikowe mogą rozpadać się na mikroplastik, przenikać do łańcucha pokarmowego i trafiać do organizmów ludzi.

  • Plastikowe słomki - 200 lat

Na podstawie danych z 2018 r, plastikowe słomki to 11th najbardziej odnaleziony ocean śmieci. Rozkład jednej plastikowej słomki może trwać nawet 200 lat. Co gorsza, nie ulegają one biodegradacji i nigdy nie ulegają pełnej degradacji. 

  • Pieluchy jednorazowe - 500 lat

Pieluchy jednorazowe ulegają rozkładowi pod wpływem tlenu i światła słonecznego. Gdy znajdą się na wysypisku śmieci, mogą zanieczyścić wody gruntowe i stanowić poważne zagrożenie dla środowiska. 

  • Butelki plastikowe - 450 lat

Energia zużyta do produkcji plastikowych butelek na wodę może posłużyć do napędzenia około miliona samochodów rocznie. Jednak tylko kilka butelek można poddać recyklingowi - pozostałe trafiają na pobocza dróg, na wysypiska śmieci, do oceanów i dróg wodnych. 

Najczęstsze pytania o to, dlaczego plastik wytrzymuje tak długo

Czy plastik można poddać recyklingowi?

Nie wszystkie tworzywa sztuczne można poddać recyklingowi. Na przykład, plastikowe torby i plastikowe słomki nie nadają się do recyklingu. Do recyklingu kubka do kawy potrzebna jest specjalistyczna maszyna. Zdecydowana większość tworzyw sztucznych kończy na wysypiskach śmieci, rozrzucona na poboczach dróg lub pływająca w zbiornikach wodnych. 

  Jak rozpoznać, że coś jest wykonane z plastiku?

Jak powstają tworzywa sztuczne?

Etap 1: Wydobycie: Pozyskiwanie paliw kopalnych

Pierwszym etapem produkcji tworzyw sztucznych jest wydobycie ropy naftowej i gazu ziemnego z ziemi. 

Krok 2: Uszlachetnianie: Przekształcenie w produkty

Te paliwa kopalne są mieszaniną tysięcy związków chemicznych, dlatego przed wykorzystaniem muszą zostać poddane obróbce w rafinerii. Oba surowce są przetwarzane na kilka produktów: etan z ropy naftowej i propan z gazu ziemnego. 

Krok 3: Pękanie: Rozbijanie 

Etan i propan trafiają do instalacji krakingu, gdzie są rozkładane na mniejsze cząsteczki. Z etanu powstaje etylen, a z propanu - propylen. 

Krok 4: Polimeryzacja: Dodanie katalizatora

Na tym etapie dodawany jest katalizator, który łączy cząsteczki, tworząc polimery lub żywice. Pozwala to na tworzywa sztuczne, które można łatwo formować w różne typybiorąc pod uwagę ciśnienie i ciepło. 

Polimeryzacja to proces, który przekształca etylen w żywicę polietylenową, a propylen w polipropylenową. Żywice te są topione, schładzane i cięte na granulki przedprodukcyjne, nazywane nurdles. 

Pielęgnice te są transportowane do producentów, którzy wykorzystują ciepło do formowania ich w różne rodzaje produktów z tworzyw sztucznych (PET, HDPE, PVC, LDPE, PP, PD i inne tworzywa sztuczne). 

Gdzie trafiają tworzywa sztuczne?

Mniej niż 50% tworzyw sztucznych jest zbieranych w celu recyklingu, podczas gdy pozostałe trafiają na wysypiska śmieci. W niektórych krajach tworzywa sztuczne są spalane, a inne eksportują swoje odpady do innych krajów. Można również znaleźć tworzywa sztuczne w rybach i innych zwierzętach morskich, a nawet u ludzi.

Tworzywa sztuczne utrzymują się tak długo ze względu na ścisłe wiązania molekularne, które są wynikiem skomplikowanego procesu, w jakim je wytworzono. Ponieważ jest on tak trwały, jego recykling wymaga zbyt wiele wysiłku, co sprawia, że zmniejszenie emisji dwutlenku węgla przy jednoczesnym używaniu dużej ilości plastiku jest prawie niemożliwe.

Co sprawia, że plastik jest trwały?
pl_PLPolski