Z ręką w plastiku, czyli o problematycznych właściwościach tworzyw sztucznych

Z ręką w plastiku, czyli o problematycznych właściwościach tworzyw sztucznych

Plastik jest tak oczywistym elementem współczesnego świata, że mało kto zastanawia się nad tym, czym właściwie jest i dlaczego negatywne konsekwencje jego nadużywania dają się obecnie odczuć w najbardziej odległych zakątkach globu. Tymczasem, plastik to nic innego, jak potoczne określenie określenie tworzywa sztucznego, czyli materiału zbudowanego ze związków chemicznych o powtarzalnej budowie łańcuchowej, zwanych polimerami syntetycznymi. Znane nam wszystkim butelki PET, styropian, bluzy z polaru czy okna z PVC wykonane są właśnie z tworzyw sztucznych, a fakt, że różnią się od siebie wyglądem i właściwościami wynika z tego, że – jako produkty przerobu różnych związków chemicznych – zbudowane są z różnych rodzajów polimerów.

Prawdopodobnie spotkaliście się już z takimi nazwami jak polietylen czy polipropylen (najpowszechniejsze rodzaje polimerów, używane do produkcji m.in. odzieży, folii spożywczej, zabawek i elektroniki), poliuretan (najczęściej spotykany w postaci pianek uszczelniających lub materacy), czy też polichlorek winylu (idealnie nadający się do produkcji okien i rur hydraulicznych ze względu na swoją niską przewodność termiczną). Związki te to zaledwie kilka przykładów niezliczonych produktów przemysłu petrochemicznego, z których (mniej lub bardziej świadomie) korzystamy w codzinnym życiu.

Podstawowymi zakładami przemysłu petrochemicznego są rafinerie. To właśnie tutaj otrzymuje się m.in. półprodukty stosowane do produkcji tworzyw sztucznych.
© Louis Vest

Bez względu na swój skład chemiczny, polimery syntetyczne (a tym samym wszystkie rodzaje tworzyw sztucznych) są tworem człowieka i nie występują naturalnie w przyrodzie. Wszystkie łączy też fakt, że swój cykl życia rozpoczęły miliony lat temu jako materia organiczna (czyli resztki roślinne i zwierzęce), która z czasem, w wyniku procesów termicznych i biochemicznych zachodzących w zewnętrznych warstwach skorupy ziemskiej, przekształciła się w ropę naftową. Kolejne fazy cyklu istnienia tworzyw sztucznych trwają znacznie krócej. Lwia część plastiku zostaje przetworzona, uformowana, wykorzystana i wyrzucona w ciągu zaledwie kilku lat. I tutaj sprawa się komplikuje, bo mimo że u źródła tych produktów leży materia organiczna, modyfikacje jakim zostaje poddana sprawiają, że degraduje dużo wolniej, a do tego nie ulega pełnemu rozkładowi (biodegradacji), a jedynie rozpadowi na coraz to mniejsze fragmenty.

Dzieje się tak dlatego, że przetworzona przez człowieka materia organiczna nie jest rozpoznawalna jako element środowiska naturalnego. Innymi słowy, ponieważ plastik jest dziełem człowieka, a nie Natury, bakterie, grzyby i inne organizmy odpowiedzialne za proces biodegradacji nie zwracają na niego uwagi. Poza tym, zaprojektowane przez człowieka procesy, jakim poddawane są związki chemiczne stanowiące części składowe polimerów sprawiają, że wiązania, które powstają pomiędzy poszczególnymi cząsteczkami są dużo silniejsze niż te, które tworzą się w wyniku naturalnych procesów zachodzących w przyrodzie. Oznacza to, że nawet gdyby bakterie i grzyby chciały rozkładać tworzywa sztuczne, byłoby to dla nich sporym wyzwaniem.

Martwe rośliny i zwierzęta ulegają z czasem całkowitemu rozkładowi (biodegradacji).
© Barbara Jóźwiak, Fundacja forScience

Tworzywa sztuczne nie ulegają rozkładowi, a jedynie rozpadowi na coraz to mniejsze kawałki, które wciąż pozostają plastikiem.
© Barbara Jóźwiak, Fundacja forScience

Biorąc pod uwagę, że – do tej pory – na całym świecie wyprodukowano ponad 8 miliardów ton tworzyw sztucznych, a tempo ich produkcji wciąż rośnie, nie trudno się dziwić, że ekolodzy biją na alarm.

Wróćmy jednak do początku. Produkcja tworzyw sztucznych byłaby niemożliwa bez ropy naftowej, czyli mieszaniny naturalnych związków chemicznych złożonych z atomów węgla i wodoru (tak zwanych węglowodorów) i innych pierwiastków, takich jak siarka, azot czy tlen. Surowa ropa nie ma właściwie zastosowania w przemyśle. Przeznaczenie znajduje dopiero po obróbce. W dużym uproszczeniu, pochodne ropy naftowej możemy podzielić na dwie grupy:

  • produkty rafineryjne, czyli paliwa samochodowe, lotnicze i bunkrowe (te ostatnie używane są do napędzania silników jednostek morskich);
  • produkty petrochemiczne, czyli plastiki, lekarstwa, nawozy sztuczne, farby czy włókna.

Zgodnie z informacjami, jakie docierają do nas każdego dnia, łatwo stwierdzić, że przemysł rafineryjny stopniowo traci na znaczeniu w wyniku rosnącej popularności samochodów elektrycznych i hybrydowych oraz technologii zmniejszających zużycie paliwa w samochodach spalinowych. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, w niektórych krajach już wkrótce obowiązywać zacznie zakaz sprzedaży samochodów napędzanych paliwami kopalnymi. Jest wśród nich, na przykład, Dania, gdzie po roku 2030 transport drogowy ma się opierać wyłącznie na samochodach elektrycznych.

Pierwsze samochody elektryczne pojawiły się już w połowie XIX wieku, ale zostały wyparte przez pojazdy wyposażone w silniki spalinowe.
© Steve Jurvetson

A co z drugą gałęzią rynku naftowego? Tutaj sytuacja ma się zupełnie inaczej. Statystyki wskazują, że wraz ze wzrostem zamożności kraju i jego mieszkańców, petrochemia rośnie w siłę. Im więcej mamy na kontach, tym chętniej sięgamy po produkty wykonane z tworzyw sztucznych. Częściej też dajemy się skusić wyszukanym plastikowym opakowaniom, projektowanym właśnie w celu przykucia uwagi potencjalnych konsumentów. W pewnym sensie, trudno nam się dziwić. Wygodnie jest bowiem móc wysuszyć rano włosy plastikową suszarką i pojechać do pracy rowerem z gumowymi oponami (tak, guma to też pochodna ropy naftowej) z drugim śniadaniem zamkniętym szczelnie w pudełku z tworzywa sztucznego, schowanym w plecaku z ultralekkiej tkaniny syntetycznej. Poza tym, nie możemy definitywnie stwierdzić, że wszystko, co plastikowe jest złe. Gdyby nie tworzywa sztuczne, nie mielibyśmy strzykawek, telefonów i wielu innych przedmiotów, które w znacznym stopniu poprawiają jakość naszego życia. Musimy jednak pamiętać, że te same właściwości, dzięki którym tworzywa sztuczne stały się nieodłącznym elementem naszej codzienności (czyli łatwość w produkcji, przystępna cena, niska waga, wytrzymałość oraz odporność na czynniki zewnętrzne), sprawiają, że są one jednocześnie źródłem coraz większych problemów. A będzie jeszcze gorzej.

Biorąc pod uwagę wspomnianą wyżej korelację pomiędzy dochodem obywateli a zużyciem plastiku oraz fakt, że zdecydowaną większość krajów klasyfikuje się jako „rozwijające się” (co oznacza, że nie osiągnęły one jeszcze poziomu, którym cieszy się Zachód), można przypuszczać, że w nadchodzących dekadach zużycie tworzyw sztucznych będzie wzrastać, a problemy związane z rosnącą ilością odpadów będą się pogłębiać nawet w najdalszych zakątkach globu.

Plastik stanowił ponad połowę odpadów zebranych przez zespół Fundacji forScience podczas prac terenowych prowadzonych w Arktyce, w ramach projektu Sørkapp Marine Litter Cleanup.
Wybrzeże Fiordu Hornsund, Svalbard © Joanna Nawrot, Fundacja forScience

Świadome społeczności walczą z problemem plastiku na wiele sposobów. Tutaj znak przy wejściu na piękną maltańską plażę Ghajn Tuffieha Bay, przypominający gościom by zostawili ją w takim stanie, w jakim ją zastali. Albo w lepszym!
© Wojciech Flak