Nawet jeśli wszyscy byli w stanie ustalić kody recyklingu wytłoczone na dnie pojemników z jogurtem i umieścić wszystkie plastikowe butelki w dużych niebieskich pojemnikach, nadal istnieje spora szansa, że większość ich plastikowych odpadów ostatecznie trafi na wysypisko śmieci lub spalarnię zamiast przerobić na ławkę na placu zabaw. Jest tak, ponieważ wielu tworzyw sztucznych po prostu nie można ponownie użyć ze względu na domieszki dodatków. Ale nowy materiał opracowany w Lawrence Berkeley National Laboratory może ostatecznie być rozwiązaniem, pozwalającym na recykling tworzyw sztucznych w kółko.
Zrozumienie, jak działa nowy proces, oznacza trochę zrozumienia chemii plastiku. Większość tworzyw sztucznych jest wykonana z polimerów, łańcuchów wodoru i węgla, które pochodzą głównie z produktów naftowych, takich jak ropa naftowa. Polimery składają się z krótszych nici zwanych monomerami. Aby nadać tworzywom pewne cechy, takie jak wytrzymałość, elastyczność lub kolor, dodaje się pewne chemikalia, które powstają w wyniku silnego wiązania z monomerami.
Podczas gdy wiele polimerów jest termoplastycznych, co oznacza, że można je stopić i ponownie wykorzystać, związane z nimi dodatki mogą zakłócać proces. Tak więc, gdy tworzywa sztuczne są mielone i mieszane razem w celu recyklingu, wszystkie te dodatki sprawiają, że produkt końcowy jest nieprzewidywalny i niższej jakości. Dlatego większość tworzyw sztucznych pochodzących z recyklingu jest poddawana recyklingowi lub zamieniana w przedmioty takie jak torebki lub ławki zamiast wypełniać pętlę recyklingu, zmieniając się w dzbanki na mleko, butelki z wodą i greckie jogurty.
„Większość tworzyw sztucznych nigdy nie była poddawana recyklingowi”, mówi Peter Christensen z Berkeley Lab i główny autor nowego badania w Nature Chemistry w komunikacie prasowym. „Ale odkryliśmy nowy sposób montażu tworzyw sztucznych, który uwzględnia recykling z perspektywy molekularnej.”
Christensen i jego zespół odkryli, że jeden rodzaj polimeru, zwany polidiketoenaminą lub PDK, można z powodzeniem oddzielić od dodatków po zanurzeniu w silnie kwasowym roztworze, który pozostawia oryginalne monomery. Dalsze testy wykazały, że te odzyskane monomery są wystarczająco wysokiej jakości, aby można je było wykorzystać do produkcji wysokiej jakości tworzywa sztucznego. Zamiast być „poddawany recyklingowi w dół”, PDK może być „upcyklingowany”, zamykając pętlę recyklingu.
Naukowcy mają teraz nadzieję opracować różne tworzywa sztuczne na bazie PDK do takich zastosowań, jak pianki, tekstylia i inne zastosowania. Mamy nadzieję, że zakłady recyklingu mogą zostać również zmodernizowane w celu przetworzenia nowego tworzywa sztucznego. „[To] może znacznie ograniczyć wyciekanie tworzyw sztucznych do środowiska”, mówi Jon Schlosberg, starszy badacz projektu w ABC News . „Ta zepsuta czarna bransoleta, którą rzuciłeś do kosza, mogłaby znaleźć nowe życie jako klawiatura komputerowa, gdyby była wykonana z naszych plastików PDK”.
Obecnie jednak nadający się do recyklingu PDK został poddany recyklingowi tylko w laboratorium, a zespół nie przetestował go na skalę przemysłową. Ale to nie jedyny polimer, który może poprawić recykling tworzyw sztucznych. W ubiegłym roku naukowcy z Colorado State University ogłosili odkrycie „nieskończenie” recyklowalnego polimeru, który można przekształcić w plastik, a następnie z powrotem w monomery za pomocą katalizatora.
Chociaż te „bardziej ekologiczne” tworzywa sztuczne pomogą w przyszłości zmniejszyć zanieczyszczenie tworzywami sztucznymi, ludzkość nadal musi radzić sobie z 18 miliardami funtów konwencjonalnego plastiku, które dostają się do naszych oceanów każdego roku, oraz z 6300 milionami ton plastiku wyprodukowanymi od 1950 roku. badanie przeprowadzone w zeszłym roku, 79 procent tych odpadów wciąż jest przy nas, unosi się w morzu, siedzi na wysypiskach śmieci lub jest rozproszonych po okolicy.
