Откако је бакелит откривен 1907. године као прва синтетичка пластика — коришћен је као електрични изолатор — ова лагана, јака и калупна класа материјала помогла је у стварању модерног света. Пластика је основни састојак у дизајну и производњи производа, а њихова употреба, посебно као предмети за једнократну употребу, као што су боце за воду и омоти за храну, се шири. Укупна тежина пластике која се производи годишње тренутно износи више од 380 милиона тона и постављена је на 900 милиона тона до 2050. године.
Али, као и фосилна горива од којих су направљена, пластика може имати негативне последице по животну средину. Процењује се да ће до 2050. године око 12 милијарди тона пластичног отпада стајати на депонијама или загађивати природну средину. Поређења ради, овај број је износио око 4,9 милијарди тона у 2015. Искоришћена пластика такође чини велики део горива које се убацује у спалионице отпада које производе енергију, а које су извор емисије угљеника. Документарни филмови попут оних које је испричао Давид Аттенбороугх скренули су пажњу на опасности по животну средину које представља отпадна пластика. Снимци одбачених флаша са водом који гуше морски живот такође су помогли да се покрене негодовање јавности и подстакло загађење пластиком на глобални дневни ред.
Иако многа пластика сада носи симбол рециклаже, у пракси је рециклажа пластике сирова и енергетски интензивна. Рециклирана пластика је обично слабијег квалитета — има мању снагу — од новопроизведене пластике. Потрошачима се све више продају производи направљени од биоразградиве пластике, добијене из биљних извора или обогаћени кисеоником и другим хемикалијама како би се омогућило њихово разлагање у животној средини. Међутим, ово компликује напоре за рециклажу, јер биоразградива пластика има штетан утицај на квалитет рециклиране пластике, а не постоји поуздан начин да постројења за рециклажу ову пластику одвоје од других облика.
Како би се могла створити одрживија пластика постало је једно од највећих и најхитнијих питања у хемији данас. Истраживачи из многих грана ове области сада раде на начинима да смање пластични отпад и да побољшају шансе да се он може рециклирати.
Један такав покушај је објављен у овонедељном издању часописа Натуре. Стефан Мекинг и његове колеге са Универзитета Констанц у Немачкој описују нову врсту полиетилена — једну од најчешћих врста пластике за једнократну употребу — која се може рециклирати обнављањем већине почетних материјала — нешто што је тешко урадити са постојеће материјале и технологије рециклаже.
Ову нову пластику треба додатно тестирати, а њен утицај на постојећу инфраструктуру за рециклажу треба проценити. За то ће бити потребна другачија врста технологије рециклаже од оне која је доступна у постојећим рециклажним центрима. Ако постоји консензус да га треба користити и ако се може повећати, то има потенцијал да убрза прелазак на рециклирану пластику. То би могао бити део решења за смањење штетности употребе пластике.
Али само хемија може да нас одведе само тако далеко. Ако се сагоревање пластике и акумулација материјала у океанима и депонијама треба смањити, индустрија не може наставити да производи пластику тренутном брзином. Компаније треба да преузму већу одговорност за цео животни циклус својих пластичних производа. А да би се то догодило, владе ће морати да уведу више прописа, а предложени споразум Уједињених нација о пластици такође треба да успе.
Једносмерни систем
Пластика се прави комбиновањем ланаца једноставних молекуларних грађевинских блокова. Није лако покренути тај процес уназад да би се створили материјали за поновну употребу — иако су истраживачи постигли одређени напредак. Главна препрека побољшаној рециклажи пластике је како да се разбију хемијске везе на систематски и нискоенергетски начин да се поврате вредни материјали који се затим могу користити за прављење пластике подједнако високог квалитета.
Постоји неколико начина да се пластици да загробни живот. То укључује механичко рециклирање - при чему се секу, топе и поново користе као пластика нижег квалитета. Друга опција је да се хемијски рециклирају - разбијањем веза које држе дугачке молекуле пластике заједно, стварајући мање, корисне молекуле од којих се може направити нова пластика. Потоњи приступ, вероватно тежи од та два, је оно на чему су Мекинг и његове колеге радили.
Овај тим је један од неколико широм света који покушавају да пронађу такав начин да рециклирају полиетилен. Користећи обновљиви извор, Мецкинг и његове колеге су направили робустан материјал налик полиетилену који садржи хемијске групе које се могу лакше раздвојити од оних у конвенционалној пластици, што омогућава да се материјал разгради у фази рециклаже. Научници су успели да поврате скоро сав почетни материјал кроз процес рециклаже и да од њега поново направе материјал сличан полиетилену.
Овај рад долази за петама рада другог тима, који је известио о сличним налазима у октобру. Сузана Скот са Калифорнијског универзитета у Санта Барбари и њене колеге користиле су катализатор како би помогле разбијању полиетилена у мање молекуле који би се могли користити као почетни блокови за прављење различитих типова полимера.
Ово је паметна хемија и витално истраживање. Приступ се сада мора истражити за различите врсте пластике иу већим размерама. Али, све док употреба пластике наставља да расте, само рециклажа неће смањити загађење пластиком.
Индустрија је тога итекако свесна и бави се — иако не толико колико је потребно — питањем како да смањи своју производњу. Једна петина компанија које производе или користе пластичну амбалажу обавезала се на обећање под називом Глобална посвећеност нове економије пластике, коју су креирали Фондација Еллен МацАртхур и Програм УН за животну средину. Потписници обећавају да ће повећати рециклирање пластике као део шире посвећености принципима циркуларне економије, који имају за циљ постизање континуираног коришћења ресурса и елиминацију отпада. Али, према последњем извештају, напредак је неуједначен - посебно када је у питању смањење паковања за једнократну употребу и усвајање амбалаже за вишекратну употребу.
Јасно је да компаније треба да буду подстакнуте или да их јаче притисну да делују. Када би се од њих захтевало да преузму одговорност за цео животни циклус својих пластичних производа, били би мање склони да користе материјале које је тешко поново употребити или рециклирати. У том циљу, предложени глобални споразум, који се описује као еквивалент Париском споразуму о клими за загађење пластиком, треба да успе. У прошлости, споразуми који имају за циљ да се позабаве климатским променама и губитком биодиверзитета били су против, па чак и ослабљени, од стране неких у индустрији и од стране влада које су заинтересоване за фосилна горива. Историја се не може поновити; планета нема времена.
Хемичари су свету дали пластику пре више од једног века. Али ови изузетно корисни материјали су сада озбиљан извор еколошке невоље. Срећом, хемичари у академској заједници и индустрији одлучни су да пронађу еколошки бенигни начин уклањања пластике. Компаније и владе сада морају да се појачају и преузму одговорност за свој удео у акумулацији отпадне пластике. Акција не може доћи прерано.
Природа 590, 363-364 (2021)
дои: хттпс://дои.орг/10.1038/д41586-021-00391-7
