Budućnost materijala koji predstavljaju alternativu plastici

21/10/2021 16:18

Povezane objave

Kreiranje biorazgradivog materijala, dovoljno robusnog da zameni plastiku, težak je zadatak. Međutim, to ne sprečava naučnike da aktivno rade na tome.

Kada ljudi razmišljaju o plastičnom otpadu, često na umu imaju kese i ambalažu koje koristimo za voće i povrće na pijacama i supermarketima. Čim odrade svoju svrhu, bacamo ih u kantu.

To je rasipnički ciklus, za koji kalifornijska kompanija, Apeel, kaže da može da ga okonča. Naime, ova firma je razvila jestiv, bezukusan i nevidljiv sprej za voće i povrće na biljnoj bazi, koji deluje kao prepreka za uticaj kiseonika i vlage, povećavajući rok trajanja bez potrebe za plastikom za jednokratnu upotrebu.

Trenutno se prska po krastavcima i avokadu u maloprodajnim objektima, uključujući Walmart. „Pokazujemo da zaista možete ponovo zamisliti prehrambeni sistem koji nije izgrađen na temelju plastike za jednokratnu upotrebu“, kaže generalni direktor Apeela, Džejms Rodžers.

Njegova kompanija, čija se vrednost procenjuje na dve milijarde dolara, deo je talasa „startapa“ i naučnih projekata, koji se utrkuju u razvoju materijala koji bi mogli da zamene tradicionalnu plastiku za jednokratnu upotrebu. Njihove metode proizvodnje i primene uveliko se razlikuju, ali cilj je isti: okončanje pošasti plastičnog otpada.

Od pedesetih godina prošlog veka, procenjuje se da je u svetu proizvedeno 8,3 milijarde tona plastike, od čega je dve trećine završilo na deponijama ili u zemljištu, rekama i okeanima, gušeći divlje životinje i prirodu uopšte. Plastika je pokretač klimatske krize, jer je veći deo napravljen od fosilnih goriva, a ako globalna proizvodnja nastavi aktuelnim tepom uz postojeće trendove, do sredine veka oko 20 odsto potrošnje nafte se može odnositi na proizvodnju plastike.

Problem je u tome što se plastika na bazi fosilnih goriva ne može lako zameniti. Ona je čudesan materijal, jeftina za proizvodnju, lagana i neverovatno izdržljiva. Ovaj potonji kvalitet je poželjan dok je u upotrebi, međutim ne i kada završi na deponiji ili u životnoj sredini. Ragrađivanje plastike može trajati vekovima. Pronalaženje materijala koji je jak, ali se u suštini može „samouništiti“ po potrebi, neverovatno je teško. Međutim, mnogi naučnici i kompanije rade na tome.

Bioplastika se pojavila kao popularna alternativa, mada trenutno čini manje od jedan odsto tržišta. Proizvedena iz prirodnih izvora poput šećerne trske, algi, pa čak i otpada banana i školjki, mnogi je smatraju sredstvom koje može da eliminiše potrebu za fosilinim gorivima. Pored toga, lako se razgrađuje nakon upotrebe.

Ove „zelene“ tvrdnje ne mogu uvek da budu detaljno proverene, kaže Sara Kakadelis, istraživač zagađenja plastikom na Imperijal koledžu u Londonu. Ako se sirovina ne dobija iz obnovljivih izvora, bioplastika bi mogla za posledicu imati deforestaciju u okviru koje će se nadmetati s prehrambenom industrijom. Pored toga, razgradnja se ne odigrava baš tako kako se opisuje u reklamama, ponekad su potrebne godine, dok drugi materijali zahtevaju postrojenja za kompostiranje, na koje ne nailazimo često unaokolo.

Neke kompanije smatraju da su rešile te probleme. Holandska kompanija koja se bavi biohemijom, Avantium, i koja se udružila s robnim markama kao što je Carlsberg, razvila je plastiku stoodstotno baziranu na biljnom materijalu, napravljenu od šećera, koja se može koristiti za boce i filmove. Kompanija kaže da se njena plastika može u potpunosti reciklirati, kao i da ima značajno niži ugljenični otisak u odnosu na plastiku baziranu na fosilnim gorivima, potičući iz održivo uzgojenih biljaka.

Ukoliko ova plastika kojim slučajem ispadne iz reciklažnog toga, ispitivanja su pokazala da je potrebno oko godinu dana da se razgradi u industrijskom komposteru. Ostavljena u životnoj sredini, razgrađuje se nakon godinu dana, pokazuju prvi rezultati studije koje je sproveo Univerzitet u Amsterdamu.

Avantium planira da otvori svoju prvu fabriku 2023. u Holandiji i predviđa da će se njegova ambalaža naći u supermarketima za tri godine.

I druge kompanije razvijaju plastiku koja potpuno izbegava potrebu za poljoprivrednim (nus)proizvodima. U septembru je biotehnološki startap iz Velike Britanije, Shellworks, lansirao plastiku napravljenu od mikroba koji se nalaze u mnogim morskim i zemljišnim okruženjima. Oni se hrane ugljeničnim izvorima, izgrađujući sistem za skladištenje energije sličan masti. Kada se izvadi ova mast, ponaša se u potpunosti poput plastike, kaže suosnivač Shellworksa, Amir Afšar. Razlika je u tome što kada se vrati u prirodu, bakterije tu „plastiku“ vide kao hranu i počinju da je jedu. „Dobija se od bakterija, a zatim se vraća bakterijama“, kaže Afšar.

Kompanija je potpisala ugovore s kozmetičkim firmama za rad na proizvodima kao što su tube, bočice i kompaktna pakovanja, koji često završe na deponijama. Kada ljudi završe sa Shellworksovim proizvodima, rekao je suosnivač Insija Džaferdži, oni se mogu tretirati kao prehrambeni otpor i kompostirati, bez potrebe za posebnom infrastrukturom.

Drugi naučnici pokušavaju da pretvore plastiku u oružje za rešavanje klimatske krize pravljenjem plastike od gasova koji izazivaju efekat staklene bašte. „U budućnosti bismo mogli imati izolovanje ugljen-dioksida iz atmosfere, koji bi se zatim koristio za proizvodnju plastike“, rekla je Kakadelis.

Naučnici na Rutgers univerzitetu, razvili su tehnologiju koja može pretvoriti vodu i CO₂ u prekursore za različite vrste plastike, za koje kažu da bi mogle zameniti PET ambalažu i poliesterska vlakna, sveprisutna u modnoj industriji (oko 60 odsto materijala za izradu odeće je od plastike).

Ova mетода „u suštini replicira prirodni proces proizvodnje nafte i gasa koji se dešavao milionima godina, ali to čini u deliću sekunde“, rekao je Anders Laursen, generalni direktor RenevCO_2, pokrenutog iz Rutgersovog istraživanja. Kompanija se nada da će iskoristiti CO₂, koji se emituje iz plastike za vreme raspadanja ili spaljivanja, i iskoristiti ga za stvaranje novih proizvoda. RenevCO₂ gradi pilot pogon, s planovima da započne s komercijalizacijom 2025.

Sve veći pritisak potrošača na uklanjanje plastike iz upotrebe, naveo je neke kompanije na isprobavanje potpuno različitih materijala. Mars i Unilever eksperimentišu s papirom koji se naširoko reciklira i manje je štetan od plastike u slučaju da završi u moru ili na deponiji.

Ovog leta, Coca-Cola je započela testiranje papirnih boca u Mađarskoj, za piće AdeZ, u partnerstvu sa startapom Paboco iz Kopenhagena, koji pravi boce od oblikovane papirne kaše s FSC sertifikatom. Doduše, ove boce i dalje imaju plastične čepove i obložene su recikliranom PET plastičnom folijom, kako bi se sprečilo curenje proizvoda, odnosno ulazak papirnih vlakana u tečnost. „Naša krajnja vizija“, rekao je vršilac dužnosti generalnog direktora Pabocoa, Gitan Hold, „je da razvijemo papirnu bocu u potpunosti na bio-bazi, koja se takođe može reciklirati zajedno s papirom.“

Ključna pitanja kada je reč o ovim inovacijama, kaže Sander Defrujt, lider nove inicijative ekonomije plastike u Fondaciji Elen MekArtur, vezana su za sledeću stvar: odakle materijal dolazi i gde završava? Papir, primera radi, nije održiv materijal za pakovanje ako doprinosi krčenju šuma ili ako papirne boce i omoti ne dospevaju u reciklažne tokove. Takođe, verovatno će proći mnogo godina pre nego što ovi materijali budu dovoljno zastupljeni da bi odvadili neki značajniji deo od 300 miliona tona plastike koliko se proizvede svake godine.

Mark Miodovnik, profesor na katedri za materijale i društvo na koledžu Univerziteta u Londonu, zabrinut je zbog širenja materijala koji se razvija bez dovoljno razmišljanja kako će se uklapati u postojeće sisteme odlaganja otpada. „Uglavnom ono što želimo da uradimo je da napravimo plastiku koja je veoma izdržljiva i želimo da je zadržimo u sistemu, a zatim je recikliramo“, rekao je on.

Tamo gde gde on smatra da biorazgradivost i kompostiranje imaju smisla su proizvodi kao što su keramičke obloge za kante u kojima se odlažu prehrambeni otpaci, kesice čaja (zašto u plastičnu kesicu uvrstiti plastiku koja će vam trajati 100 godina? To je suludo!) i higijenski proizvodi kao što su pelene.

Pre nego što se nauči na nošu, beba može da potroši oko 6.000 pelena za jednokratnu upotrebu, koje je gotovo nemoguće reciklirati. Australijska kompanija gDiapers, krerirala je kompostabilnu pelenu bez plastike, zajedno uz uslugu dostave i preuzimanja. „Uneli smo ovu stvar u svet, pa ćemo je i vratiti“, rekao je Džejson Grejem Naj, koji je sa svojom suprugom Kim osnovao gDiapers.

Ova kompanija vodi probnu isporuku i sakupljanje pelena koje se mogu kompostirati u Zapadnoj Papui i Indoneziji, gde pelene čine oko 20 odsto okeanskog otpada. Firma takođe radi na početku probnog rada u Londonu.

Proizvodi s vrlo kratkim rokom upotrebe, takođe mogu odgovarati kompostiranoj ambalaži. Londonska Notpla proizvodi alternativne proizvode od morskih algi, brzorastućih prirodnih fabrika za izdvajanje ugljenika, koji se razgrađuju u roku od nekoliko nedelja.

„Za cilj imamo lokacije gde možemo nešto odabrati, konzumirati ga, i gde je sve gotovo za nekoliko minuta“, rekao je suosnivač kompanije, Pjer Paslije, „a plastika je tu najgori izbor, jer će ostati s nama zauvek.“

Inovacija materijala je samo jedan deo zagonetke, rekao je Defrujt, ali istinsko suočavanje s plastičnim otpadom zahteva hijerarhiju delovanja: ukloniti što je moguće više plastike, zatim koristiti recikliranu plastiku, i konačno, tamo gde je čista plastika još uvek potrebna, koristiti obnovljive sirovine. „To mora zaista ići tim redosledom“, rekao je on.

Naučnici, inženjeri i kompanije mogu doći u iskušenje da pogledaju plastiku i kažu: „Hajde da je zamenimo nekom drugom stvari i to je sada rešeno“, rekao je Miodovnik. ali „realnost je da morate redizajnirati čitav sistem ako zaista želite da rešite problem.“