Bakelit 1907 yilda birinchi sintetik plastmassa sifatida paydo bo'lganidan beri - u elektr izolyatori sifatida ishlatilgan - bu engil, mustahkam va mog'orlanadigan materiallar sinfi zamonaviy dunyoni yaratishga yordam berdi. Plastmassa mahsulotlarni loyihalash va ishlab chiqarishda asosiy tarkibiy qism bo‘lib, ulardan, ayniqsa, suv idishlari va oziq-ovqat o‘ramlari kabi bir marta ishlatiladigan buyumlar sifatida foydalanish kengayib bormoqda. Yiliga ishlab chiqarilgan plastmassalarning umumiy og'irligi hozirda 380 million tonnadan oshadi va 2050 yilga kelib 900 million tonnani tashkil etadi.
Ammo, ular ishlab chiqariladigan qazib olinadigan yoqilg'i kabi, plastmassa ham salbiy ekologik oqibatlarga olib kelishi mumkin. 2050 yilga kelib, taxminan 12 milliard tonna plastik chiqindilar poligonlarda joylashadi yoki tabiiy muhitni ifloslantiradi. Taqqoslash uchun, 2015-yilda bu raqam taxminan 4,9 milliard tonnani tashkil etdi. Ishlatilgan plastmassalar, shuningdek, uglerod chiqindilari manbai bo‘lgan energiya ishlab chiqaruvchi chiqindi yoqish pechlariga yuboriladigan yoqilg‘ining katta qismini tashkil qiladi. Devid Attenboro tomonidan hikoya qilingan hujjatli filmlar plastik chiqindilarning ekologik xavf-xatarlariga e'tiborni qaratdi. Dengiz hayotini bo'g'uvchi tashlab ketilgan suv idishlari tasvirlari ham jamoatchilikning noroziligini qo'zg'atishga yordam berdi va global kun tartibiga plastmassa ifloslanishini kuchaytirdi.
Garchi ko'plab plastmassalar endi qayta ishlash belgisiga ega bo'lsa-da, amalda plastmassani qayta ishlash xom va energiya talab qiladi. Qayta ishlangan plastmassalar yangi ishlab chiqarilgan plastmassalarga qaraganda pastroq sifatga ega - ular kamroq kuchga ega. Iste'molchilarga o'simlik manbalaridan olingan yoki atrof-muhitda parchalanishiga imkon berish uchun kislorod va boshqa kimyoviy moddalar qo'shilgan biologik parchalanadigan plastmassalardan tayyorlangan mahsulotlar tobora ko'payib bormoqda. Biroq, bu qayta ishlash bo'yicha sa'y-harakatlarni murakkablashtiradi, chunki biologik parchalanadigan plastmassalar qayta ishlangan plastmassa sifatiga zararli ta'sir ko'rsatadi va qayta ishlash zavodlarida bu plastmassalarni boshqa shakllardan ajratishning ishonchli usuli yo'q.
Qanchalik barqaror plastiklarni yaratish mumkinligi bugungi kunda kimyodagi eng katta va eng dolzarb savollardan biriga aylandi. Ushbu sohaning ko'plab sohalaridagi tadqiqotchilar hozirda plastik chiqindilarni kamaytirish va ularni qayta ishlash imkoniyatlarini oshirish yo'llari ustida ishlamoqda.
Ana shunday sa’y-harakatlardan biri “Nature” jurnalining ushbu haftalik sonida keltirilgan. Stefan Mecking va uning Germaniyadagi Konstanz universitetidagi hamkasblari yangi turdagi polietilenni ta'riflaydilar - bir martalik plastmassaning eng keng tarqalgan turlaridan biri - bu boshlang'ich materiallarning ko'p qismini qayta tiklash orqali qayta ishlanishi mumkin - bu bilan qilish qiyin. mavjud materiallar va qayta ishlash texnologiyalari.
Ushbu yangi plastmassa qo'shimcha sinovdan o'tkazilishi va uning mavjud qayta ishlash infratuzilmasiga ta'sirini baholash kerak. Buning uchun mavjud qayta ishlash markazlarida mavjud bo'lgandan boshqa turdagi qayta ishlash texnologiyasi kerak bo'ladi. Agar uni ishlatish kerakligi to'g'risida konsensus mavjud bo'lsa va uni kengaytirish mumkin bo'lsa, u qayta ishlangan plastmassaga o'tishni tezlashtirishi mumkin. Bu plastmassalardan kamroq zararli foydalanishni hal qilishning bir qismi bo'lishi mumkin.
Ammo kimyoning o'zi bizni hozirgacha olib borishi mumkin. Plastmassalarning yonishi va okeanlar va poligonlarda to'planishi kamaytirilsa, sanoat hozirgi sur'atda plastmassa ishlab chiqarishni davom ettira olmaydi. Kompaniyalar plastik mahsulotlarining to'liq hayot aylanishi uchun ko'proq mas'uliyatni o'z zimmalariga olishlari kerak. Va buning uchun hukumatlar ko'proq qoidalarni joriy etishlari kerak va Birlashgan Millatlar Tashkilotining taklif qilingan plastmassa shartnomasi ham muvaffaqiyatli bo'lishi kerak.
Bir tomonlama tizim
Plastmassalar oddiy molekulyar qurilish bloklari zanjirlarini birlashtirish orqali ishlab chiqariladi. Qayta foydalanish uchun materiallarni yaratish uchun bu jarayonni orqaga qaytarish oson emas - garchi tadqiqotchilar biroz muvaffaqiyatga erishgan bo'lsalar ham. Plastmassalarni qayta ishlashni yaxshilash yo'lidagi asosiy to'siq - bu kimyoviy bog'lanishlarni tizimli va kam energiya bilan uzib, keyinchalik yuqori sifatli plastmassalarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan qimmatbaho materiallarni qayta tiklashdir.
Plastmassalarga keyingi hayotni berishning bir necha yo'li mavjud. Bularga mexanik qayta ishlash kiradi - bu orqali ular maydalanadi, eritiladi va past sifatli plastmassa sifatida qayta ishlatiladi. Yana bir variant - ular kimyoviy jihatdan qayta ishlanishi - uzun plastmassa molekulalarini bir-biriga bog'lab turadigan aloqalarni uzish, yangi plastmassalarga aylanishi mumkin bo'lgan kichikroq, foydali molekulalarni yaratish. Oxirgi yondashuv, ehtimol ikkalasidan ham qiyini, Meking va uning hamkasblari ustida ishlagan narsadir.
Bu jamoa butun dunyo bo'ylab polietilenni qayta ishlashning shunday yo'lini topishga urinayotgan bir nechta jamoalardan biridir. Qayta tiklanadigan manbadan foydalanib, Mecking va uning hamkasblari mustahkam polietilenga o'xshash material yasadilar, unda kimyoviy guruhlar mavjud bo'lib, ular an'anaviy plastmassalarga qaraganda osonroq bo'linishi mumkin, bu materialni qayta ishlash bosqichida dekonstruksiya qilish imkonini beradi. Olimlar qayta ishlash jarayonida deyarli barcha boshlang'ich materialni qaytarib olishga muvaffaq bo'lishdi va undan polietilenga o'xshash materialni qayta ishlashga muvaffaq bo'lishdi.
Bu ish oktabr oyida shunga o'xshash xulosalar haqida xabar bergan boshqa jamoaning ishiga to'g'ri keladi. Santa-Barbaradagi Kaliforniya universitetida Syuzanna Skott va uning hamkasblari katalizator yordamida polietilenni kichikroq molekulalarga ajratishda yordam berishdi, ular turli turdagi polimerlarni yaratish uchun boshlang'ich blok sifatida ishlatilishi mumkin.
Bu aqlli kimyo va hayotiy tadqiqotdir. Endi yondashuv turli xil plastmassa turlari va kattaroq miqyosda tekshirilishi kerak. Biroq, plastmassadan foydalanish o'sishda davom etar ekan, faqat qayta ishlash plastiklarning ifloslanishini kamaytirmaydi.
Sanoat buni yaxshi biladi va zarur bo'lmasa ham, ishlab chiqarish hajmini qanday kamaytirish kerakligi haqidagi savol bilan shug'ullanadi. Plastik qadoqlash bilan shug'ullanadigan yoki undan foydalanadigan kompaniyalarning beshdan bir qismi Ellen MakArtur jamg'armasi va BMTning Atrof-muhit dasturi tomonidan yaratilgan "Yangi plastmassa iqtisodiyoti global majburiyati" deb nomlangan va'dani qabul qildi. Imzolovchilar resurslardan uzluksiz foydalanishga erishish va chiqindilarni yo'q qilishga qaratilgan aylanma iqtisod tamoyillariga kengroq sodiqlikning bir qismi sifatida plastmassani qayta ishlashni oshirishga va'da berishmoqda. Ammo, so'nggi hisobotga ko'ra, taraqqiyot notekis - ayniqsa, bir martalik qadoqlashni qisqartirish va to'liq qayta foydalanish mumkin bo'lgan qadoqlashni qabul qilish haqida gap ketganda.
Shubhasiz, kompaniyalarni harakatga keltirish yoki qattiqroq bosish kerak. Agar ular plastik mahsulotlarining butun hayoti uchun mas'uliyatni o'z zimmalariga olishlari kerak bo'lsa, ular qayta foydalanish yoki qayta ishlash qiyin bo'lgan materiallardan foydalanishga kamroq moyil bo'lar edi. Shu maqsadda, plastmassa ifloslanishi bo'yicha Parij iqlim kelishuvining ekvivalenti sifatida tavsiflangan taklif qilingan global shartnoma muvaffaqiyatli bo'lishi kerak. O'tmishda iqlim o'zgarishi va biologik xilma-xillikning yo'qolishi bilan kurashishga qaratilgan shartnomalarga sanoatning ba'zilari va qazib olinadigan yoqilg'idan manfaatdor hukumatlar qarshilik ko'rsatgan va hatto zaiflashgan. Tarix takrorlana olmaydi; sayyorada vaqt yo'q.
Kimyogarlar plastiklarni dunyoga bir asrdan ko'proq vaqt oldin berishgan. Ammo bu g'ayrioddiy foydali materiallar endi atrof-muhitning jiddiy muammosi manbai hisoblanadi. Yaxshiyamki, ham akademik, ham sanoatdagi kimyogarlar plastmassalarni olib tashlashning ekologik xavfsiz usulini topishga qaror qilishdi. Kompaniyalar va hukumatlar endi plastik chiqindilarni to'plashda ishtirok etishlari uchun mas'uliyatni kuchaytirishlari kerak. Tez orada harakat qilish mumkin emas.
Tabiat 590, 363-364 (2021)
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-00391-7
