Пластиковые горы: как остановить превращение планеты в свалку / Новости / Твердые бытовые отходы. Утилизация и переработка бытовых отходов. Вторичное сырье.

Пластиковые горы: как остановить превращение планеты в свалку 17.03.2025

Материал прочитан 560 раз и оценен

Количество пластикового мусора растет пугающими темпами, потому что его переработка трудна и зачастую нерентабельна. Научный обозреватель Forbes Анатолий Глянцев рассказывает о новых разработках химиков, которые обещают переломить эту тенденцию
Миру нужно все больше пластика, и его по-прежнему выгоднее выбросить, чем переработать. Исправить ситуацию должны новые технологии, конвертирующие экологическую ответственность в реальную прибыль.

Пластмассовая жизнь

С 1950-х мировая промышленность произвела 8,3 млрд тонн пластика, или пластмассы — будем считать эти слова синонимами. За это время годовой спрос вырос в 230 раз и достиг 460 млн т. Только за последние 20 лет годовое производство пластика удвоилось.

При этом перерабатывается лишь небольшая часть пластмассовых отходов. Так, в США в 2018 году перерабатывалось менее 9% производимого пластика. В экологически продвинутом ЕС в 2019-м на переработку шло лишь 41% пластиковой упаковки.

Объемы переработки пластика растут, но в абсолютных цифрах медленнее, чем объемы его производства. Так, с 2009-го по 2019 год объем упаковочного пластика на одного жителя ЕС увеличился на 6,7 кг, а объем его переработки — только на 4,7 кг.

В результате на планете копится мусор. И если на суше расположение свалок, по крайней мере, поддается контролю, то океан медленно превращается в одну большую свалку. Возможно, самое наглядное тому свидетельство — «горные породы» из пластмасс, занесенных морскими волнами на необитаемые острова. По некоторым прогнозам, к 2050 году пластика в океане по суммарной массе станет больше, чем рыбы.

Переплавить, сжечь или захоронить?

Для полной переработки пластикового мусора не хватает не только предприятий, но и технологий. Стандартный путь переработки пластмассовых отходов — измельчить и переплавить. Но пластик все-таки не металл. Каждый цикл переплавки ухудшает его качество. Особенно трудно перерабатывать изделия, состоящие из нескольких полимеров. Многие видели на пакетах из супермаркетов гордую надпись «до 35% вторсырья». Однако сами эти пакеты уже не подлежат переплавке. В них смешаны полимеры с разной температурой плавления, и пока один плавится, другой рискует загореться. Переплавка дает пластику вторую жизнь, но куда хуже справляется с третьей. Вместо замкнутого цикла, где материал используется снова и снова, получается разомкнутый.

Не переработанный пластик можно оставить на свалке или сжечь. Со стихийных свалок он попадает прямиком в природу, включая реки и моря. Но даже оборудованный по всем правилам полигон не обеспечивает полную и вечную изоляцию мусора от окружающей среды. Сжигание отходов в обычном костре, широко практикуемое в сельской местности, может дать разнообразные токсичные продукты вплоть до фосгена — боевого отравляющего вещества. Газообразные отходы мусоросжигательных заводов не так страшны, но и не всегда безобидны. Их состав зависит от вида пластика. Полиэтилен можно дожечь до водяного пара и углекислого газа, а вот при горении поливинилхлорида образуется хлороводород. Соединяясь с атмосферной влагой, он образует соляную кислоту, выпадающую кислотными дождями.

Расцепка вагонов

Чтобы раз за разом делать из пластика новый пластик, нужны новые технологии. Над этим работает множество ученых по всему миру. Задача осложняется тем, что на рынке много разных пластмасс, и универсального решения для их переработки быть не может.

Один из перспективных подходов — разлагать полимер на мономеры. Молекула полимера состоит из одинаковых звеньев-мономеров, как поезд из вагонов. Например, в молекуле полиэтиленовой пленки таких «вагонов» несколько тысяч.

Полиэтилен делают из этилена, полипропилен — из пропилена, и т.д. Небольшие молекулы сырья объединяются в длинную цепочку, становясь мономерами в большой молекуле полимера. Разложение полимера до мономеров обращает этот процесс вспять. В частности, из полиэтилена получается газ этилен. Из него можно вновь сделать полимер, столь же качественный, как и из первичного сырья. Этот цикл можно повторять снова и снова.

Однако такое разложение обычно требует дорогих катализаторов, токсичных растворителей или больших энергозатрат. К тому же разложение на мономеры не бывает полным. Часть фрагментов, на которые распадается молекула полимера, вступает в «незапланированные связи» и образует бесполезные побочные продукты. В итоге переработка пластика получается нерентабельной.

Новые решения

Недавно исследователи из США и Индии разработали многообещающий способ разложения полиэтилентерефталата (ПЭТ). Именно из него делается большинство пластиковых бутылок. В 2021 году этот полимер составлял целых 12% мировых твердых бытовых отходов — всех, а не только пластиковых. При этом в США в 2018 году перерабатывалось только 29% упаковок для напитков из ПЭТ.

Авторы новой статьи нагревали материал до 265°C (по меркам химической промышленности это немного) при атмосферном давлении. В процессе использовались недорогие и нетоксичные вещества: активированный уголь и молибденовый катализатор, а также влага, естественным образом присутствующая в воздухе. В результате ПЭТ разлагался до мономера. Всего за четыре часа выделялось 94% от полного содержания мономера в пластике. Мономер выделялся в виде пара, но потом конденсировался в холодной зоне реактора. Другими словами, его не требовалось очищать от других продуктов реакции.

Метод работает не только для ПЭТ, но и для родственных ему пластиков из класса полиэфиров. Исследователи опробовали его на пластиковых бутылках, набивке подушек и других видах мусора. Технология хорошо показала себя и на смешанных пластиках. Если в составе вторсырья был полиэфир, он разлагался до мономера, а другие компоненты оставались нетронутыми. Возможно, пластиковый мусор для такой переработки даже не придется сортировать, отделяя ПЭТ от других пластмасс — процесс сам отделит зерна от плевел.

Впрочем, это лишь одно из множества перспективных исследований. Так, в 2023 году другая научная группа предложила при переработке полиэтилена и полипропилена использовать как катализатор не дорогую платину, а дешевую поваренную соль.

Кроме того, разложение до мономеров — не единственный путь. Еще одна команда исследователей нашла неожиданное решение проблемы смешанных пластиков. Вместо того, чтобы сортировать их и перерабатывать по отдельности, можно соединять в одну молекулу мономеры разных полимеров. Казалось бы, из идеи прицепить железнодорожный вагон к трамвайному не выйдет ничего хорошего. Да они и не сцепятся, потому что у них несовместимые сцепки. Однако химики разработали особые вещества, которые назвали динамическими сшивающими агентами. Они соединяют несоединимые части в единую прочную молекулу.

Наконец, из пластика можно делать не только пластик, но и, например, водород и графен.

В общем, в идеях недостатка нет. Нужно дорабатывать и масштабировать технологии, перенося их из лабораторий на заводы. Иначе однажды мы рискуем обнаружить себя живущими на пластиковой свалке.

www.forbes.ru

Обсуждается в форуме (2)

← Производство экологичных поддонов запустили в Курганской области 17.03.2025

В России меняют правила обращения с мусором 17.03.2025 →

Статьи журнала "Твердые бытовые отходы"

Новый порядок мониторинга на объектах размещения отходов Комментарий к приказу Минприроды России от 08.12.2020 № 1030 «Об утверждении Порядка проведения со...	Об ужесточении административной ответственности за нарушение требований в области обращения с отходами В июне был принят новый федеральный закон, который внес существенные изменения в КоАП. Были конк...
Органика в ТКО: с чем имеем дело? В прошлой статье цикла мы разбирались, из каких веществ состоит органика в ТКО. Мы остановились на...	Принципы эффективной рекультивации полигонов ТБО От частного к общему: рекультивация печально известного полигона «Кучино» стала для участников про...
Оценка экологогеологического состояния и устойчивости откосов свалочного тела полигона Сегодня многие полигоны для захоронения отходов нуждаются в рекультивации или реконструкции. Рассмот...	Почему не развивается переработка отходов стекла Стекло – благодатнейший материал: абсолютно экологически чистый, он может быть переработан без по...
Запрет на захоронение пищевых отходов. Комментарии к инициативе Депутаты Государственной Думы выступили с инициативой запрета на захоронение пищевых отходов на по...	Обеззараживание медицинских отходов классов Б и В на территории медицинской организации Вопросы обращения с медицинскими отходами на фоне пандемии новой коронавирусной инфекции COVID-19 ...

Настоящим, в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года, Вы подтверждаете свое согласие на обработку компанией ООО «Концепция связи XXI век» персональных данных: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу в целях продвижения товаров, работ, услуг на рынке путем осуществления прямых контактов с помощью средств связи, продажи продуктов и услуг на Ваше имя, блокирование, обезличивание, уничтожение.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует конфиденциальность получаемой информации. Обработка персональных данных осуществляется в целях эффективного исполнения заказов, договоров и иных обязательств, принятых компанией в качестве обязательных к исполнению.

В случае необходимости предоставления Ваших персональных данных правообладателю, дистрибьютору или реселлеру программного обеспечения в целях регистрации программного обеспечения на Ваше имя, Вы даёте согласие на передачу своих персональных данных.

Компания ООО «Концепция связи XXI век» гарантирует, что правообладатель, дистрибьютор или реселлер программного обеспечения осуществляет защиту персональных данных на условиях, аналогичных изложенным в Политике конфиденциальности персональных данных.

Настоящее согласие распространяется на следующие персональные данные: фамилия, имя и отчество, место работы, должность, адрес электронной почты, почтовый адрес доставки заказов, контактный телефон, платёжные реквизиты. Срок действия согласия является неограниченным. Вы можете в любой момент отозвать настоящее согласие, направив письменное уведомление на адрес: podpiska@vedomost.ru с пометкой «Отзыв согласия на обработку персональных данных».

Обращаем Ваше внимание, что отзыв согласия на обработку персональных данных влечёт за собой удаление Вашей учётной записи с соответствующего Интернет-сайта и/или уничтожение записей, содержащих Ваши персональные данные, в системах обработки персональных данных компании ООО «Концепция связи XXI век», что может сделать невозможным для Вас пользование ее интернет-сервисами.

Давая согласие на обработку персональных данных, Вы гарантируете, что представленная Вами информация является полной, точной и достоверной, а также что при представлении информации не нарушаются действующее законодательство Российской Федерации, законные права и интересы третьих лиц. Вы подтверждаете, что вся предоставленная информация заполнена Вами в отношении себя лично.

Настоящее согласие действует в течение всего периода хранения персональных данных, если иное не предусмотрено законодательством Российской Федерации.

Принимаю условия соглашения