פלסטיק בעולם
תוכן
בשנת 2050, משקל פסולת הפלסטיק באוקיינוסים יעלה על משקל הדגים ביחד! אזהרה כזו נכללה בדו"ח של קרן אלן מקארתור ומקינזי שפורסם לרגל הפורום הכלכלי העולמי בדאבוס ב-2016.
כפי שקראנו במסמך, היחס בין טונות של פלסטיק לטונות של דגים במימי האוקיינוס בשנת 2014 היה אחד לחמישה. ב-2025 יהיה אחד מכל שלושה, וב-2050 יהיה יותר פסולת פלסטיק... הדו"ח התבסס על ראיונות עם יותר מ-180 מומחים וניתוח של יותר ממאתיים מחקרים אחרים. מחברי הדו"ח מציינים שרק 14% מאריזות הפלסטיק ממוחזרות. עבור חומרים אחרים, שיעור המיחזור נותר גבוה בהרבה, משחזר 58% מהנייר ועד 90% מברזל ופלדה.
1. ייצור פלסטיק בעולם בשנים 1950-2010
הודות לקלות השימוש שלו, הרבגוניות ודי ברור, הוא הפך לאחד החומרים הפופולריים ביותר בעולם. השימוש בו גדל כמעט פי מאתיים מ-1950 ל-2000 (1) וצפוי להכפיל את עצמו בעשרים השנים הבאות.
2. תמונה מגן העדן השקט של הארכיפלג טובאלו
. אנחנו מוצאים אותו בבקבוקים, בנייר כסף, מסגרות חלונות, בגדים, מכונות קפה, מכוניות, מחשבים וכלובים. אפילו דשא כדורגל מסתיר סיבים סינתטיים בין להבי דשא טבעיים. שקיות ושקיות ניילון הנאכלות בטעות על ידי בעלי חיים מוזרקות בצידי הדרכים ובשדות (2). לעתים קרובות, בשל היעדר חלופות, פסולת פלסטיק נשרפת, ומשחררת אדים רעילים לאטמוספירה. פסולת פלסטיק סותמת ביוב וגורמת להצפות. הם מונעים נביטה של צמחים וספיגת מי גשמים.
3. צב אוכל נייר כסף
הדברים הקטנים ביותר הם הגרועים ביותר
חוקרים רבים מציינים שפסולת הפלסטיק המסוכנת ביותר אינה בקבוקי PET הצפים באוקיינוס או מיליארדי שקיות ניילון מתמוטטות. הבעיה הגדולה ביותר היא חפצים שאנחנו לא ממש שמים לב אליהם. אלו הם סיבי פלסטיק דקים השזורים בבד הבגדים שלנו. עשרות דרכים, מאות כבישים, דרך ביוב, נהרות, אפילו דרך האטמוספרה, הם חודרים אל הסביבה, אל שרשרות המזון של בעלי חיים ובני אדם. הנזק של סוג זה של זיהום מגיע רמת מבנים תאיים ו-DNA!
למרבה הצער, תעשיית ההלבשה, שלפי ההערכות מעבדת כ-70 מיליארד טון של סיבים מסוג זה ל-150 מיליארד חלקי לבוש, למעשה אינה מוסדרת בשום צורה. יצרני בגדים אינם כפופים להגבלות ובקרות מחמירות כמו אריזות פלסטיק או בקבוקי PET הנ"ל. מעט נאמר או נכתב על תרומתם לזיהום הפלסטיק של העולם. אין גם נהלים קפדניים ומבוססים לסילוק בגדים השזורים בסיבים מזיקים.
בעיה קשורה ולא פחות היא מה שנקרא פלסטיק מיקרו נקבוביכלומר, חלקיקים סינתטיים זעירים בגודל של פחות מ-5 מ"מ. הגרגירים מגיעים ממקורות רבים - פלסטיק שמתפרק בסביבה, בייצור פלסטיק או בתהליך שחיקה של צמיגי רכב במהלך פעולתם. הודות לתמיכה בפעולת הניקוי, ניתן למצוא חלקיקי מיקרופלסטיק אפילו במשחות שיניים, ג'ל רחצה ומוצרי פילינג. עם ביוב הם נכנסים לנהרות ולימים. רוב מכוני טיהור שפכים קונבנציונליים אינם יכולים לתפוס אותם.
היעלמות מדאיגה של פסולת
לאחר מחקר משנת 2010-2011 של משלחת ימית בשם Malaspina, נמצא באופן בלתי צפוי שיש פחות פסולת פלסטיק באוקיינוסים באופן משמעותי ממה שחשבו. במשך חודשים. מדענים סמכו על מלכוד שיעריך את כמות הפלסטיק באוקיינוס במיליוני טונות. בינתיים, דוח מחקר שהופיע בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences בשנת 2014 מדבר על... 40. טוֹן. מדענים מצאו את זה 99% מהפלסטיק שאמור לצוף במימי האוקיינוס חסר!
4. פלסטיק ובעלי חיים
הכל בסדר? בהחלט לא. מדענים משערים שהפלסטיק החסר חדר לשרשרת המזון של האוקיינוס. אז: אשפה נאכלת באופן מסיבי על ידי דגים ואורגניזמים ימיים אחרים. זה קורה לאחר פיצול עקב פעולת השמש והגלים. ואז חתיכות זעירות צפות של דגים יכולות להתבלבל עם האוכל שלהם - יצורי ים זעירים. ההשלכות של אכילת חתיכות פלסטיק קטנות ומגע אחר עם פלסטיק עדיין לא מובנות היטב, אבל כנראה שזה לא השפעה טובה (4).
לפי הערכות שמרניות שפורסמו בכתב העת Science, יותר מ-4,8 מיליון טונות של פסולת פלסטיק נכנסת לאוקיינוסים מדי שנה. עם זאת, הוא יכול להגיע ל-12,7 מיליון טון. המדענים מאחורי החישובים אומרים שאם הממוצע של הערכתם היה כ-8 מיליון טון, כמות הפסולת הזו תכסה 34 איים בגודל של מנהטן בשכבה אחת.
המחברים העיקריים של חישובים אלה הם מדענים מאוניברסיטת קליפורניה בסנטה ברברה. במהלך עבודתם, הם שיתפו פעולה עם סוכנויות פדרליות בארה"ב ואוניברסיטאות אחרות. עובדה מעניינת היא שלפי הערכות אלה, רק מ-6350 ל-245 אלף. טונות של פלסטיק המלכלך את הים צפים על פני מימי האוקיינוס. השאר נמצאים במקום אחר. לדברי מדענים, הן בקרקעית הים והן בחופים וכמובן באורגניזמים של בעלי חיים.
יש לנו נתונים אפילו יותר חדשים ומפחידים אף יותר. בסוף השנה שעברה, Plos One, מאגר מקוון של חומרים מדעיים, פרסם מאמר שיתופי של חוקרים ממאות רבות של מרכזים מדעיים שהעריכו את המסה הכוללת של פסולת פלסטיק שצפה על פני האוקיינוסים בעולם ב-268 טון! ההערכה שלהם מבוססת על נתונים מ-940 משלחות שנערכו בשנים 24-2007. במים טרופיים ובים התיכון.
"יבשות" (5) של פסולת פלסטיק אינן סטטיות. מבוסס על סימולציה תנועת זרמי מים באוקיינוסים, מדענים הצליחו לקבוע שהם אינם מתאספים במקום אחד - אלא הם מועברים למרחקים ארוכים. כתוצאה מפעולת הרוח על פני האוקיינוסים וסיבוב כדור הארץ (באמצעות מה שנקרא כוח קוריוליס), נוצרות מערבולות מים בחמשת הגופים הגדולים ביותר של כוכב הלכת שלנו - כלומר. צפון ודרום האוקיינוס השקט, צפון ודרום האוקיינוס האטלנטי והאוקיינוס ההודי, שם כל חפצי הפלסטיק הצפים והפסולת מצטברים בהדרגה. מצב זה חוזר על עצמו מדי שנה.
5. מפת התפוצה של פסולת פלסטיק באוקיינוס בגדלים שונים.
היכרות עם נתיבי הנדידה של "יבשות" אלו היא תוצאה של סימולציות ארוכות באמצעות ציוד מיוחד (שימושי בדרך כלל בחקר האקלים). נחקר הנתיב שבו עוקבים כמה מיליוני פסולת פלסטיק. מודלים הראו כי במבנים שנבנו על פני שטח של כמה מאות אלפי קילומטרים היו זרמי מים, שלוקחים חלק מהפסולת מעבר לריכוזם הגבוה ביותר ומכוונים אותה מזרחה. כמובן שישנם גורמים נוספים כמו עוצמת גל ורוח שלא נלקחו בחשבון בעת הכנת המחקר הנ"ל, אך בהחלט ממלאים תפקיד משמעותי במהירות ובכיוון הובלת הפלסטיק.
"שטחי" פסולת נסחפים אלו הם גם כלי רכב מצוינים לסוגים שונים של וירוסים וחיידקים, שבכך יכולים להתפשט ביתר קלות.
איך לנקות "יבשות אשפה"
ניתן לאסוף ביד. פסולת פלסטיק היא קללה עבור חלק, ומקור הכנסה עבור אחרים. הם אפילו מתואמים על ידי ארגונים בינלאומיים. אספני עולם שלישי פלסטיק נפרד בבית. הם עובדים ביד או עם מכונות פשוטות. פלסטיק נגרר או נחתך לחתיכות קטנות ונמכר לעיבוד נוסף. מתווכים ביניהם, המינהל וארגונים ציבוריים הם ארגונים מיוחדים. שיתוף פעולה זה מספק לאספנים הכנסה יציבה. יחד עם זאת, זוהי דרך לסלק פסולת פלסטיק מהסביבה.
עם זאת, איסוף ידני אינו יעיל יחסית. לכן, יש רעיונות לפעילויות שאפתניות יותר. כך למשל מציעה חברת Boyan Slat ההולנדית, במסגרת פרויקט The Ocean Cleanup התקנת מיירטי אשפה צפים בים.
מתקן פיילוט לאיסוף פסולת ליד האי צושימה, הממוקם בין יפן לקוריאה, זכה להצלחה רבה. הוא אינו מופעל על ידי מקורות אנרגיה חיצוניים. השימוש בו מבוסס על ידע על השפעות הרוח, זרמי הים והגלים. פסולת פלסטיק צפה, הנלכדת במלכודת מעוקלת בצורת קשת או חריץ (6), נדחפת הלאה לאזור בו היא מצטברת וניתן להסירה בקלות יחסית. כעת, לאחר שהפתרון נבדק בקנה מידה קטן יותר, יהיה צורך לבנות מתקנים גדולים יותר, אפילו באורך מאה קילומטרים.
6. איסוף פסולת פלסטיק צפה כחלק מפרויקט The Ocean Cleanup.
הממציא והמיליונר המפורסם ג'יימס דייסון פיתח את הפרויקט לפני כמה שנים. MV Reciklonאו שואב אבק גדולשתפקידו יהיה לנקות את מי האוקיינוס מאשפה, בעיקר פלסטיק. המכונה חייבת לתפוס פסולת עם רשת ואז לשאוב אותה עם ארבעה שואבי אבק צנטריפוגליים. הרעיון הוא שהשאיבה צריכה להתבצע מחוץ למים ולא לסכן את הדגים. דייסון הוא מעצב ציוד תעשייתי אנגלי, הידוע בעיקר כממציא שואב האבק הציקלון ללא שקיות.
ומה לעשות עם גוש האשפה הזה, כשעוד יש לך זמן לאסוף אותו? לא חסר רעיונות. לדוגמה, דיוויד כץ הקנדי מציע ליצור צנצנת פלסטיק ().
בזבוז יהיה כאן סוג של מטבע. ניתן להחליף אותם בכסף, בגדים, אוכל, טעינה ניידת או מדפסת תלת מימד., אשר, בתורו, מאפשר לך ליצור חפצים ביתיים חדשים מפלסטיק ממוחזר. הרעיון אף יושם בלימה, בירת פרו. כעת מתכוון כץ לעניין בו את השלטונות בהאיטי.
מיחזור עובד, אבל לא הכל
המונח "פלסטיק" פירושו חומרים, שהמרכיב העיקרי בהם הם פולימרים סינתטיים, טבעיים או שונה. ניתן להשיג פלסטיק הן מפולימרים טהורים והן מפולימרים שהשתנו על ידי הוספת חומרי עזר שונים. המונח "פלסטיק" בלשון הדיבור מכסה גם מוצרים מוגמרים למחצה לעיבוד ומוצרים מוגמרים, בתנאי שהם עשויים מחומרים הניתנים לסווג כפלסטיק.
ישנם כעשרים סוגי פלסטיק נפוצים. כל אחד מהם מגיע במספר אפשרויות כדי לעזור לך לבחור את החומר הטוב ביותר עבור היישום שלך. יש חמש (או שש) קבוצות פלסטיק בתפזורת: פוליאתילן (PE, כולל צפיפות גבוהה ונמוכה, HD ו-LD), פוליפרופילן (PP), פוליוויניל כלוריד (PVC), פוליסטירן (PS) ופוליאתילן טרפתלט (PET). מה שנקרא חמישה או שישה גדולים אלה (7) מכסה כמעט 75% מהביקוש באירופה לכל הפלסטיק ומייצג את הקבוצה הגדולה ביותר של פלסטיק שנשלח למזבלות עירוניות.
סילוק חומרים אלו על ידי בוער בחוץ זה בשום אופן לא מקובל הן על מומחים והן על הציבור הרחב. מצד שני, ניתן להשתמש במשרפות ידידותיות לסביבה למטרה זו, ולהפחית את הפסולת בשיעור של עד 90%.
אחסון פסולת במזבלות זה לא רעיל כמו לשרוף אותם בחוץ, אבל זה כבר לא מקובל ברוב המדינות המפותחות. אמנם זה לא נכון ש"פלסטיק הוא עמיד", אבל לפולימרים לוקח הרבה יותר זמן להתפרק מפסולת מזון, נייר או מתכת. מספיק זמן לזה, למשל, בפולין ברמת הייצור הנוכחית של פסולת פלסטיק, העומדת על כ-70 ק"ג לנפש בשנה, ובשיעור הבראה שעד לאחרונה בקושי עלה על 10%, ערימת האשפה המקומית תגיע תוך קצת יותר מעשור ל-30 מיליון טון..
גורמים כמו סביבה כימית, חשיפה (UV) וכמובן פיצול החומר משפיעים על הפירוק האיטי של הפלסטיק. טכנולוגיות מיחזור רבות (8) פשוט מסתמכות על האצת מאוד תהליכים אלו. כתוצאה מכך, אנחנו מקבלים חלקיקים פשוטים יותר מפולימרים שנוכל להפוך בחזרה לחומר למשהו אחר, או חלקיקים קטנים יותר שיכולים לשמש כחומרי גלם לשחול, או שאנחנו יכולים ללכת לרמה הכימית - לביומסה, מים, סוגים שונים של גזים, פחמן דו חמצני, מתאן, חנקן.
8. טכנולוגיות מיחזור ועיבוד פלסטיק
הדרך לסילוק פסולת תרמופלסטית פשוטה יחסית, שכן ניתן למחזר אותה פעמים רבות. עם זאת, במהלך העיבוד מתרחשת השפלה חלקית של הפולימר, וכתוצאה מכך הידרדרות בתכונות המכניות של המוצר. מסיבה זו מתווספים לתהליך העיבוד רק אחוז מסוים של חומרים ממוחזרים, או שהפסולת מעובדת למוצרים בעלי דרישות ביצועים נמוכות יותר, כמו צעצועים.
בעיה הרבה יותר גדולה בעת סילוק מוצרים תרמופלסטיים משומשים היא הצורך למיין מבחינת הטווח, הדורש כישורים מקצועיים והסרת זיהומים מהם. זה לא תמיד מועיל. פלסטיק העשוי מפולימרים צולבים אינם ניתנים למחזור באופן עקרוני.
כל החומרים האורגניים דליקים, אבל גם קשה להרוס אותם בצורה כזו. לא ניתן ליישם שיטה זו על חומרים המכילים גופרית, הלוגנים וזרחן, שכן בעת שריפה הם משחררים לאטמוספירה כמות גדולה של גזים רעילים, שהם הגורם למה שנקרא גשם חומצי.
קודם כל, משתחררות תרכובות ארומטיות אורגניות כלור, שהרעילות שלהן גבוהה פי כמה מאשלגן ציאניד, ותחמוצות פחמימנים בצורת דיוקסנים - C4H8O2 i furans - C4H4על השחרור לאטמוספירה. הם מצטברים בסביבה אך קשים לזיהוי עקב ריכוזים נמוכים. נספגים במזון, אוויר ומים ומצטברים בגוף, הם גורמים למחלות קשות, מפחיתים את חסינות הגוף, מסרטנים ועלולים לגרום לשינויים גנטיים.
המקור העיקרי לפליטת דיוקסין הוא שריפת פסולת המכילה כלור. על מנת למנוע שחרור של תרכובות מזיקות אלה, מתקנים מצוידים מה שנקרא. מבער לאחר, במינימום. 1200 מעלות צלזיוס.
פסולת ממוחזרת בדרכים שונות
Технология מיחזור פסולת עשוי מפלסטיק הוא רצף רב שלבי. נתחיל באיסוף המשקעים המתאים, כלומר הפרדת הפלסטיק מהאשפה. במפעל העיבוד מתבצע תחילה מיון מקדים, לאחר מכן טחינה וטחינה, הפרדת גופים זרים, לאחר מכן מיון פלסטיק לפי סוג, ייבוש והשגת מוצר חצי מוגמר מחומרי גלם משוחזרים.
לא תמיד ניתן למיין את האשפה שנאספה לפי סוג. לכן הם ממוינים בשיטות רבות ושונות, בדרך כלל מחולקות למכניות וכימיות. שיטות מכניות כוללות: הפרדה ידנית, ציפה או פנאומטית. אם הפסולת מזוהמת, מיון כזה מתבצע בצורה רטובה. שיטות כימיות כוללות הִידרוֹלִיזָה - פירוק קיטור של פולימרים (חומרי גלם לייצור מחדש של פוליאסטרים, פוליאמידים, פוליאוריטן ופוליקרבונטים) או פירוליזה בטמפרטורה נמוכה, שאיתו, למשל, נפטרים מבקבוקי PET וצמיגים משומשים.
תחת פירוליזה להבין את הטרנספורמציה התרמית של חומרים אורגניים בסביבה חסרת חמצן לחלוטין או עם מעט או ללא חמצן. פירוליזה בטמפרטורה נמוכה מתרחשת בטמפרטורה של 450-700 מעלות צלזיוס ומובילה להיווצרות, בין היתר, גז פירוליזה, המורכב מאדי מים, מימן, מתאן, אתאן, פחמן חד חמצני ודו חמצני, כמו גם מימן גופרתי ו אמוניה, שמן, זפת, מים וחומרים אורגניים, קוקה פירוליזה ואבק עם תכולה גבוהה של מתכות כבדות. ההתקנה אינה דורשת אספקת חשמל, מכיוון שהיא פועלת על גז פירוליזה שנוצר במהלך תהליך המחזור.
עד 15% מגז הפירוליזה נצרך להפעלת המתקן. התהליך מייצר גם עד 30% נוזל פירוליזה, בדומה למזוט, אותו ניתן לחלק לשברים כגון: 30% בנזין, ממס, 50% מזוט ו-20% מזוט.
שאר חומרי הגלם המשניים המתקבלים מטון אחד של פסולת הם: עד 50% פחמן פירוקרבונט היא פסולת מוצקה, מבחינת ערך קלורי קרוב לקוק, היכולה לשמש כדלק מוצק, פחם פעיל למסננים או אבקת פיגמנט לצבעים ועד 5% מתכת (גרוטאות ירכתיים) במהלך פירוליזה של צמיגי רכב.
בתים, כבישים ודלק
שיטות המיחזור המתוארות הן תהליכים תעשייתיים רציניים. הם לא זמינים בכל מצב. הסטודנטית הדנית להנדסה ליסה פוגלסאנג וסטרגארד (9) העלתה רעיון יוצא דופן בזמן שהותה בעיר ההודית ג'ויגופפלפור שבמערב בנגל - למה שלא תכין לבנים שאנשים יוכלו להשתמש בהן כדי לבנות בתים מתיקים וחבילות פזורות?
9. ליסה פולסנג וסטרגורד
לא היה מדובר רק ביצירת הלבנים, אלא בתכנון כל התהליך כך שהאנשים המעורבים בפרויקט באמת יפיקו תועלת. לפי תוכניתה, תחילה נאספים את הפסולת ובמידת הצורך מנקים אותה. לאחר מכן מכינים את החומר שנאסף על ידי חיתוך לחתיכות קטנות יותר בעזרת מספריים או סכינים. את חומר הגלם הכתוש מכניסים לתבנית ומניחים על רשת סולארית בה מחממים את הפלסטיק. לאחר כשעה הפלסטיק יימס ולאחר שהוא מתקרר אפשר להוציא את הלבנה המוגמרת מהתבנית.
לבנים מפלסטיק יש להם שני חורים שדרכם ניתן להשחיל מקלות במבוק, ויוצרים קירות יציבים ללא שימוש במלט או קלסרים אחרים. לאחר מכן ניתן לטייח קירות פלסטיק כאלה בצורה המסורתית, למשל, בשכבת חימר המגנה עליהם מפני השמש. לבתים העשויים מלבני פלסטיק יש גם יתרון שבניגוד ללבני חרס, הם עמידים למשל לגשמי מונסון, מה שאומר שהם נעשים הרבה יותר עמידים.
כדאי לזכור שגם בהודו משתמשים בפסולת פלסטיק. סלילת כבישים. כל מפתחי הכבישים במדינה מחויבים להשתמש בפסולת פלסטיק וכן בתערובות ביטומניות בהתאם לתקנת ממשלת הודו מנובמבר 2015. זה אמור לעזור לפתור את הבעיה ההולכת וגוברת של מיחזור פלסטיק. טכנולוגיה זו פותחה על ידי פרופ. Rajagopalana Vasudevan מבית הספר להנדסה מדוראי.
כל התהליך פשוט מאוד. פסולת נכתשת תחילה לגודל מסוים באמצעות מכונה מיוחדת. לאחר מכן הם מתווספים למצרף שהוכן כהלכה. האשפה הממולאת שוב מעורבת באספלט חם. הדרך מונחת בטמפרטורה של 110 עד 120 מעלות צלזיוס.
ישנם יתרונות רבים לשימוש בפסולת פלסטיק לסלילת כבישים. התהליך פשוט ואינו דורש ציוד חדש. על כל קילוגרם אבן משתמשים ב-50 גרם אספלט. עשירית מזה יכולה להיות פסולת פלסטיק, מה שמפחית את כמות האספלט בשימוש. פסולת פלסטיק גם משפרת את איכות פני השטח.
מרטין אולאזאר, מהנדס באוניברסיטת חבל הבאסקים, בנה קו תהליכי מעניין ואולי מבטיח לעיבוד פסולת לדלקים פחמימניים. הצמח, שהממציא מתאר בתור בית הזיקוק שלי, מבוסס על פירוליזה של חומרי דלק ביולוגיים לשימוש במנועים.
Olazar בנתה שני סוגים של קווי ייצור. הראשון מעבד ביומסה. השני, המעניין יותר, משמש למיחזור פסולת פלסטיק לחומרים שניתן להשתמש בהם, למשל, בייצור צמיגים. הפסולת עוברת תהליך פירוליזה מהיר בכור בטמפרטורה נמוכה יחסית של 500 מעלות צלזיוס, מה שתורם לחיסכון באנרגיה.
למרות רעיונות חדשים והתקדמות בטכנולוגיית המיחזור, רק אחוז קטן מ-300 מיליון טון פסולת הפלסטיק המיוצרים ברחבי העולם מדי שנה מכוסה על ידי זה.
לפי מחקר של קרן אלן מקארתור, רק 15% מהאריזה נשלחת למכולות ורק 5% ממוחזרים. כמעט שליש מהפלסטיק מזהם את הסביבה, שם הוא יישאר במשך עשרות שנים, לפעמים מאות שנים.
תן לאשפה להמיס בעצמה
מיחזור של פסולת פלסטיק הוא אחד הכיוונים. זה חשוב, כי כבר ייצרנו הרבה מהזבל הזה, וחלק ניכר מהתעשייה עדיין מספק הרבה מוצרים מהחומרים של חמשת הפלסטיק הגדולים הרב-טון. למרות זאת עם הזמן, החשיבות הכלכלית של פלסטיק מתכלה, חומרים מהדור החדש המבוססים, למשל, על נגזרות של עמילן, חומצה פולילקטית או משי, צפויה לגדול..
10. שקיות אשפה לכלבים מתכלות d2w.
הייצור של חומרים אלו עדיין יקר יחסית, כפי שקורה בדרך כלל בפתרונות חדשניים. עם זאת, לא ניתן להתעלם מהחשבון כולו מכיוון שהם אינם כוללים את העלויות הכרוכות במחזור וסילוק.
אחד הרעיונות המעניינים בתחום הפלסטיק המתכלה עשוי מפוליאתילן, פוליפרופילן ופוליסטירן, נראה שמדובר בטכנולוגיה המבוססת על שימוש בתוספים מסוגים שונים בייצורם, המוכרת במוסכמות. d2w (10) או אַשׁוּחַ.
מוכר יותר, כולל בפולין, כבר כמה שנים שהוא מוצר d2w של חברת Symphony Environmental הבריטית. זהו תוסף לייצור פלסטיק רך חצי קשיח, ממנו אנו דורשים פירוק עצמי מהיר וידידותי לסביבה. מבחינה מקצועית, פעולת d2w נקראת פירוק חמצוני של פלסטיק. תהליך זה כרוך בפירוק החומר למים, פחמן דו חמצני, ביומסה ויסודות קורט ללא שאריות אחרות וללא פליטת מתאן.
השם הגנרי d2w מתייחס למגוון של כימיקלים שנוספו במהלך תהליך הייצור כתוספים לפוליאתילן, פוליפרופילן ופוליסטירן. מה שנקרא d2w prodegradant, התומך ומאיץ את תהליך הפירוק הטבעי כתוצאה מהשפעת כל גורם נבחר המעודד פירוק, כגון טמפרטורה, שמש, לחץ, נזק מכני או מתיחה פשוטה.
פירוק כימי של פוליאתילן, המורכב מאטומי פחמן ומימן, מתרחש כאשר קשר הפחמן-פחמן נשבר, אשר בתורו מפחית את המשקל המולקולרי ומוביל לאובדן חוזק ועמידות השרשרת. הודות ל-d2w, תהליך הפירוק החומר הצטמצם לשישים יום אפילו. הפסקה - מה שחשוב, למשל, בטכנולוגיית אריזה - ניתן לתכנן אותו במהלך ייצור החומר על ידי שליטה מתאימה בתכולת וסוגי התוספים. לאחר תחילתו, תהליך הפירוק יימשך עד לפירוקו המלא של המוצר, בין אם הוא עמוק מתחת לאדמה, מתחת למים או בחוץ.
מחקרים נעשו כדי לאשר שהתפוררות עצמית מ-d2w בטוחה. פלסטיקים המכילים d2w כבר נבדקו במעבדות אירופאיות. מעבדת Smithers/RAPRA בדקה את התאמתו של d2w למגע עם מזון ונמצאת בשימוש קמעונאי מזון גדולים באנגליה מזה מספר שנים. לתוסף אין השפעה רעילה והוא בטוח לאדמה.
כמובן, פתרונות כגון d2w לא יחליפו במהירות את המיחזור שתואר קודם, אך עשויים להיכנס בהדרגה לתהליך המיחזור. בסופו של דבר, ניתן להוסיף חומר מתכלה לחומרי הגלם הנובעים מתהליכים אלו, ומקבלים חומר מתכלה חמצונית.
השלב הבא הוא פלסטיק, שמתפרק ללא כל תהליכים תעשייתיים. כאלה, למשל, כמו אלה שמהם עשויים מעגלים אלקטרוניים דקים במיוחד, שמתמוססים לאחר ביצוע תפקידם בגוף האדם., הוצג לראשונה באוקטובר אשתקד.
הַמצָאָה התכה של מעגל אלקטרוני הוא חלק ממחקר גדול יותר של מה שנקרא חולף - או, אם תרצה, "זמני" - אלקטרוניקה () וחומרים שייעלמו לאחר השלמת משימתם. מדענים כבר פיתחו שיטה לבניית שבבים משכבות דקות במיוחד, הנקראת ננוממברנה. הם מתמוססים תוך מספר ימים או שבועות. משך תהליך זה נקבע על פי תכונות שכבת המשי המכסה את המערכות. לחוקרים יש את היכולת לשלוט במאפיינים אלה, כלומר, על ידי בחירת פרמטרי השכבה המתאימים, הם מחליטים כמה זמן היא תישאר הגנה קבועה למערכת.
כפי שהוסבר על ידי BBC פרופ. Fiorenzo Omenetto מאוניברסיטת Tufts בארה"ב: "אלקטרוניקה מסיס עובדת בצורה אמינה בדיוק כמו מעגלים מסורתיים, ונמסה ליעדם בסביבה שבה הם נמצאים, בזמן שצוין על ידי המעצב. זה יכול להיות ימים או שנים".
לדברי פרופ. ג'ון רוג'רס מאוניברסיטת אילינוי, מגלה את האפשרויות והיישומים של חומרי פירוק מבוקר עדיין לא מגיע. אולי הסיכויים המעניינים ביותר להמצאה זו בתחום פינוי פסולת סביבתית.
האם חיידקים יעזרו?
פלסטיק מסיס הוא אחד הטרנדים של העתיד, כלומר מעבר לחומרים חדשים לחלוטין. שנית, חפשו דרכים לפירוק מהיר של חומרים מזיקים לסביבה שכבר נמצאים בסביבה והיה נחמד אם הם ייעלמו משם.
רק לאחרונה המכון הטכנולוגי של קיוטו ניתח את השפלה של כמה מאות בקבוקי פלסטיק. במהלך המחקר נמצא כי קיים חיידק שיכול לפרק פלסטיק. הם התקשרו אליה . התגלית תוארה בכתב העת היוקרתי Science.
יצירה זו משתמשת בשני אנזימים כדי להסיר את פולימר PET. אחד מעורר תגובות כימיות לפירוק מולקולות, השני עוזר לשחרר אנרגיה. החיידק נמצא באחת מ-250 דגימות שנלקחו בסביבת מפעל למיחזור בקבוקי PET. הוא נכלל בקבוצת המיקרואורגניזמים שפירקו את פני השטח של ממברנת ה-PET בקצב של 130 מ"ג/סמ"ר ליום ב-30 מעלות צלזיוס. מדענים גם הצליחו להשיג קבוצה דומה של מיקרואורגניזמים שאין להם, אך אינם מסוגלים לבצע חילוף חומרים של PET. מחקרים אלו הראו כי הוא אכן התפרק ביולוגי של פלסטיק.
על מנת לקבל אנרגיה מ-PET, החיידק מבצע הידרוליזה תחילה של PET עם אנזים אנגלי (PET hydrolase) לחומצה טרפתלית מונו(2-hydroxyethyl) (MGET), אשר לאחר מכן עוברת הידרוליזה בשלב הבא באמצעות אנזים אנגלי (MGET hydrolase) . על המונומרים הפלסטיים המקוריים: אתילן גליקול וחומצה טרפתלית. חיידקים יכולים להשתמש בכימיקלים אלה ישירות כדי לייצר אנרגיה (11).
11. פירוק PET על ידי חיידקים
למרבה הצער, נדרשים שישה שבועות שלמים והתנאים הנכונים (כולל טמפרטורה של 30 מעלות צלזיוס) למושבה שלמה לפרוש פיסת פלסטיק דקה. זה לא משנה את העובדה שתגלית יכולה לשנות את פני המיחזור.
אנחנו בהחלט לא נידונים לחיות עם אשפה מפלסטיק הפזורה בכל מקום (12). כפי שמראות התגליות האחרונות בתחום מדעי החומרים, אנו יכולים להיפטר מפלסטיק מגושם וקשה להסרה לנצח. עם זאת, גם אם נעבור בקרוב לפלסטיק מתכלה לחלוטין, אנחנו וילדינו נצטרך להתמודד עם שאריות עוד הרבה זמן. עידן של פלסטיק מושלך. אולי זה יהיה שיעור טוב לאנושות, שלעולם לא תוותר על הטכנולוגיה בלי מחשבה שנייה רק בגלל שהיא זולה ונוחה?
