Tworzywa sztuczne (plastik)

Właściwości tworzyw sztucznych sprawiają, że takie materiały często są nie do zastąpienia przez drewno, metal, ceramikę, kauczuk, ale jako odpady są groźne zarówno dla środowiska naturalnego, jak również zdrowia ludzi i zwierząt. Przedmioty wykonane z tworzyw sztucznych zaśmiecają nasze środowisko. Nie ulegają rozkładowi do tysiąca lat, a do gleby przenikają z nich toksyczne substancje.

Zaletami tworzyw sztucznych jest łatwość przetwarzania i niskie koszty wykonywania dużych serii gotowych wyrobów w porównaniu do innych grup materiałów. Cecha ta zadecydowała o wielkim rozwoju przemysłu tworzyw w XX wieku.

Termin tworzywa sztuczne funkcjonuje obok często stosowanego potocznego określenia plastik. Najściślejszym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie tworzywa polimerowe.

Zalety i wady tworzyw sztucznych

W XX w. wraz z rozwojem produkcji ropy naftowej, tanie produkty petrochemiczne stały się fundamentem całej klasy towarów i opakowań. Po II wojnie światowej produkcja tworzyw sztucznych eksplodowała i od tamtej pory wykorzystanie plastiku szybko wzrastało. Nowo powstające syntetyczne związki chemiczne oparte na ropie naftowej nie były w tamtych czasach badane pod kątem toksycznego oddziaływania na zdrowie ludzkie i środowisko naturalne.

Bez plastiku, które nasi dziadkowie nie znali, nie możemy się już dzisiaj obejść. Dzięki wszechstronności tworzywa sztuczne stały się powszechne w produkcji opakowań, budownictwie, motoryzacji czy lotnictwie. Stosowane są też w technologiach wytwarzania energii odnawialnej, sprzętu medycznego, telekomunikacyjnego, sprzętu sportowego, RTV i AGD.

Coraz większe znaczenie w kontekście tworzyw sztucznych zyskuje również branża transportowa. Samochód musi być bezpieczny i jak najlżejszy, a tworzywa to zapewniają. Obniżenie o 100 kg masy auta dzięki tworzywom sztucznym które zastąpiły stal, powoduje zmniejszenie emisji dwutlenku węgla do środowiska o 10 g na 100 km, ponieważ samochód jest lżejszy i zużywa mniej paliwa.

Samochód klasy średniej, ważący ok. tysiąca kilogramów, zawiera obecnie do 15% tworzyw sztucznych. Wykonane są z nich części karoserii, jak spojlery, zderzaki, wskaźniki czy reflektory, ponadto elementy tapicerki, poduszek powietrznych, opony, łożyska silnikowe, przewody paliwowe, czy pokrywa silnika.

Innym obszarem zastosowania tworzyw sztucznych są kompozyty. Kompozyt to materiał, który został stworzony z dwóch albo więcej różnych materiałów, różniących się właściwościami fizycznymi i chemicznymi. W kompozytach wykorzystuje się pożądane właściwości składników np. ekstremalnej wytrzymałości włókien węglowych i łatwość obróbki tworzyw sztucznych.

W materiale użytym do konstrukcji samolotu Airbus A 380-800 nawet 25% stanowią materiały kompozytowe. Dzięki temu samolot przy pełnym obciążeniu ma większy zasięg i zużywa mniej paliwa. W przyszłości samoloty mogą zawierać nawet ponad 50% takich materiałów, dzięki czemu będą bardziej wytrzymałe, aerodynamiczne i ekologiczne. Niemieckie Centrum Lotnictwa i Kosmonautyki zakłada, że lżejsze samoloty będą emitować o 50% mniej dwutlenku węgla i 80% mniej tlenku azotu.

Wadami tworzyw są mała odporność na wysokie temperatury i mniejsze właściwości mechaniczne (np. twardość) w porównaniu do metali lub ceramiki. Nie należy jednak brać tutaj pod uwagę włókien z niektórych tworzyw polimerowych (np. Kevlar), czy wymieniane powyżej kompozyty polimerowe, które mogą wykazywać większą wytrzymałość na rozciąganie nawet w stosunku do wysokogatunkowych stali.

Do wad tworzyw polimerowych zalicza się również bardzo długi czas rozkładu mogący wynosić nawet kilka tysięcy lat, podczas którego uwalniają się do środowiska szkodliwe związki, a także toksyczne substancje wydobywające się w procesie spalania tworzyw sztucznych.

W ostatnich dekadach wyprodukowaliśmy tyle plastiku, że moglibyśmy nim zafoliować całą kulę ziemską. Obecnie plastik znajdowany jest praktycznie wszędzie – na pustyniach, szczytach gór, w arktycznym śniegu, czy oceanicznych głębinach. Na Hawajach odkryto plastikowe skały zlepione przez magmę m.in. z wyrzuconych szczoteczek do zębów. Zanieczyszczenie plastikiem wód powierzchniowych, to coraz większy problem dla mórz, oceanów i organizmów w nich żyjących.

Film Midway w szokujący sposób pokazuje jak zanieczyszczenie środowiska plastikowymi odpadkami dotyka nawet tak odległe rejony jak wyspy na środku Pacyfiku.

Równocześnie tworzywa sztuczne stanowią materiał wtórny do ponownego przerobu w technologiach recyklingu. Obecnie recykling tworzyw sztucznych jest możliwy nawet w 60%. Niestety ze względu na złą gospodarkę odpadami od początku masowej produkcji tworzyw sztucznych tylko 9% zostało poddane recyklingowi, 12% spalono, a 79% zostało wyrzuconych na składowiska odpadów. Z raportu Euromonitoru wynika, że w każdej minucie na świecie sprzedaje się milion plastikowych butelek, z czego do recyklingu trafia zaledwie 7%.

Na samym końcu cyklu życia tworzywa sztuczne mogą być wykorzystywane jako materiał opałowy, ze względu na wysoką wartość opałową, często porównywalną do węgla. Pomimo zaawansowanych technologii w spalarniach odpadów, które eliminują emisję szkodliwych związków do środowiska, wciąż obserwuje się wysoki opór społeczny podczas wyboru lokalizacji spalarni odpadów. Spalanie tworzyw sztucznych w gospodarstwach domowych jest zabronione m.in. ze względu na za niską temperaturę spalania, co powoduje emisję do atmosfery silnie trujących związków.

Tworzywa sztuczne a naturalne

Współcześnie paleta dostępnych tworzyw sztucznych umożliwia w praktyce zastąpienie nimi niemal każdego tworzywa naturalnego.

Zastosowanie tworzywa PET zamiast szkła do produkcji butelek ma następujące zalety:

• butelki z PET są lżejsze – oznacza to mniejsze zużycie surowca i energii potrzebnej do produkcji, transportu, recyklingu
• PET się nie tłucze – ma zastosowanie w miejscach, gdzie nie jest dopuszczalne szkło: stadion, basen itp.,
• łatwiej uformować PET w niemal dowolny kształt
• opakowania PET posiadają wysokie walory estetyczne

Tworzywo sztuczne PET posiada również wady:

• PET w temperaturze pow. 70°C traci swoje własności mechaniczne – butelki nie nadają się do pasteryzacji w wysokiej temperaturze bez stosowania dodatkowych technik uszlachetniających np. dodatek PEN
• niska barierowość butelki – bez dodatkowych technologii zwiększających barierę (np. butelki wielowarstwowe) nie nadaje się do długoterminowego pakowania piwa, soków, mleka

Podział i właściwości tworzyw sztucznych

Istnieje kilkadziesiąt różnych odmian produktów chemicznych które poddane modyfikacji pomagają stworzyć setki różnych tworzyw sztucznych. Z tej różnorodności wynika potencjał tworzyw sztucznych i możliwość zastosowania w wielu dziedzinach.

Tworzywa sztuczne (polimerowe) mogą być klasyfikowane na wiele sposobów.

Ze względu na pochodzenie podstawowego składnika:

• tworzywa sztuczne pochodzenia naturalnego – np. galalit, który robi się z kazeiny pochodzącej z mleka, czy celuloid, który robi się z celulozy pochodzącej z drewna
• syntetyczne tworzywa sztuczne – w których podstawowy składnik jest substancją otrzymaną na drodze syntezy organicznej

Ze względu na fizykochemiczne właściwości przetwórcze:

• tworzywa termoplastyczne – uplastyczniające (topiące) się pod wpływem temperatury np. polietylen, polipropylen, poli(chlorek winylu) itp.
• tworzywa reaktywne – ulegające reakcji chemicznej sieciowania np. żywice epoksydowe, żywice poliestrowe, kauczuk

Ze względu na zastosowanie: konstrukcyjne, porowate, powłokotwórcze, adhezyjne, włóknotwórcze, specjalne (wymieniacze jonowe, polimery biomedyczne itp).

Ze względu na właściwości fizykochemiczne:

• plastomery – polimery, które pod wpływem naprężeń wykazują bardzo małe odkształcenia (mniejsze niż 1%). Do plastomerów zalicza się termoplasty i duroplasty.
• elastomery – tworzywa, które przy małych naprężeniach wykazują duże odkształcenie (do 1000%), można je rozciągać i ściskać, w wyniku czego zmieniają znacznie swój kształt, ale po odjęciu siły wracają do poprzednich kształtów. Elastomery zastąpiły prawie całkowicie kauczuk naturalny, ale znalazły też szereg nowych zastosowań, niedostępnych dla zwykłego kauczuku.

Ze względu na dodatki, które występują w tworzywie

W skład tworzyw sztucznych oprócz polimerów wchodzą różnego rodzaju dodatki nadające im określone właściwości fizyczne. Mogą to być:

• napełniacze
• plastyfikatory
• stabilizatory: antyoksydanty, dodatki zmniejszające palność
• antystatyki
• barwniki
• dodatki przeciwścierne

Ze względów ekologicznych trwają prace nad biologicznie rozkładającymi się tworzywami sztucznymi, produkowanymi na bazie roślinnej czy zwierzęcej.

Przetwórstwem tworzyw sztucznych nazywa się proces formowania z nich wyrobów. Do podstawowych technik stosowanych w przetwórstwie zalicza się:

• wytłaczanie
• wtryskiwanie
• prasowanie: tłoczenie, przetłaczanie, formowanie płyt
• walcowanie i kalandrowanie
• odlewanie

Zanieczyszczenie środowiska plastikiem

Jako ludzkość zbliżyliśmy się do punktu bez odwrotu jeśli chodzi o zanieczyszczenie Ziemi plastikiem. Już chyba większość z nas zdążyła się przyzwyczaić do informacjami o tym, że plastik znajdowany jest praktycznie wszędzie – na pustyniach, szczytach gór, w arktycznym śniegu, czy oceanicznych głębinach. Bo plastikowe zanieczyszczenia to nie tylko wyspy śmieci na oceanie, plastikowe torby, czy pojemniki.

Jak podaje Fundacja WWF, w ciągu ostatnich 65 lat produkcja plastiku wzrosła z 2 mln ton do 348 mln ton rocznie. W samej Europie jest to 58 mln ton. Tworzywa sztuczne generują olbrzymie koszty, związane m.in. z emisją gazów cieplarnianych, czy zagospodarowaniem odpadów.

Raport „The New Coal: Plastics & climate change” opracowany przez organizację Beyond Plastics wskazuje, że do końca obecnej dekady emisje z przemysłu tworzyw sztucznych mogą przewyższyć emisje z elektrowni węglowych. Dane z rynku amerykańskiego pokazują, że dziś przemysł tworzyw sztucznych uwalnia do atmosfery co najmniej 232 mln ton gazów cieplarnianych. Pod względem zanieczyszczenia środowiska plastik nazywany jest nowym węglem.

Problem stanowi przetwarzanie odpadów plastikowych, oraz to że nie potrafimy nim mądrze zarządzać. Nie wykorzystujemy również w odpowiednich proporcjach tych rodzajów tworzyw sztucznych, które są mniej szkodliwe dla środowiska, oraz są wielokrotnego użytku, np. polipropylen oraz HDPE, czyli polietylen o wysokiej gęstości. Tylko 9% wytworzonych tworzyw sztucznych trafia dziś do recyklingu.

Osady morskie i lądowe na całym świecie pełne są mikroplastiku, czyli plastikowych drobinek, które mogą przetrwać w nich nawet miliony lat. Na północ od Hawajów na powierzchni Pacyfiku unosi się mnóstwo plastikowych śmieci. Porwane przez prądy morskie robią pętlę pomiędzy Ameryką i Azją, zbierając się na środku północnego Pacyfiku. Wielka Pacyficzna Plama Śmieci utworzona przez plastikowe odpady o łącznej masie 100 mln ton zajmuje 15 mln km kwadratowych. Gdy taka masa śmieci zbliża się do jakieś wyspy, jej brzegi zostają pokryte plastikiem.

Wyrzucony przez morze plastik zostaje stopiony i wymieszany z lawą spływającą z wulkanów na Hawajach. Tak rodzi się nowa materia skalna nazwana plastiglomeratem, czyli materiał skalny do którego powstania przyczynił się człowiek. Jest spora szansa, że takie plastiglomeraty staną się budulcem powstających tu skał wulkanicznych i że to to one również staną się wyznacznikiem początków epoki plastikozoicznej, czy epoki człowieka – antropocenu.

Mówię wszystkim, że jestem z innej planety. Bo planeta na której wylądowałam, jest tak inna od tej z XX wieku. Wtedy nie było plastiku, a w powietrzu było mniej dwutlenku węgla. W morzu pływało więcej ryb. Ja pochodzę z epoki preplastikozoicznej.

dr Sylvia Earle, oceanograf, eksplorator National Geographic

W 1966 roku zespół The Who przewidział plastikową przyszłość naszej planety. W utworze Substitute autor Pete Townshend śpiewał „Urodziłem się z plastikową łyżeczką w gębie” (I was born with a plastic spoon in my mouth), nie zdając sobie sprawy z tego, że jego tekst stanie się wyznacznikiem nowej epoki w historii Ziemi.

Przez zaledwie kilkadziesiąt lat odkąd używamy tworzyw sztucznych, doprowadziliśmy do poważnego zanieczyszczenia nimi wód morskich i katastrofy ekologicznej, której rozmiarów nie jesteśmy jeszcze w stanie ocenić

Wielka oceaniczna plama śmieci

Skala zanieczyszczenia środowiska naturalnego plastikiem jest ogromna. Nieumiejętne gospodarowanie tworzywami sztucznymi powoduje, że przedostają się one do środowiska, w tym gleby, rzek, mórz i oceanów. Z danych Międzynarodowej Unii Ochrony Przyrody (IUCN) wynika, że każdego roku do oceanów trafia nawet 14 mln ton odpadów, a tworzywa sztuczne stanowią 80% wszystkich odpadów zalegających oceaniczne wody od głębin po brzegi. Sytuacja robi się tym poważniejsza, jeśli zdamy sobie sprawę z tego jak długo rozkłada się plastik – torebka foliowa przez prawie 450 lat, natomiast butelka PET aż tysiąc lat.

Według statystyk ONZ do 2050 roku w oceanach będzie się znajdować tyle samo plastiku co ryb. Potwierdza to niedawna ocena Programu Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska (UNEP), według którego do 2030 roku obecne zanieczyszczenie plastikiem wód morskich i oceanicznych może się podwoić.

Wielka Pacyficzna Plama Śmieci to gigantyczna sztuczna wyspa odpadków z tworzyw sztucznych, ulegających rozpadowi na niewielkie drobiny pod wpływem światła, utworzona przez prądy oceaniczne. Śmieci i odpady wchodzące w skład tej struktury mocno zanieczyszczają środowisko. Trafiają do łańcucha pokarmowego zwierząt morskich i przyczyniają się do śmierci co najmniej miliona ptaków i 100 tys. ssaków rocznie.

dodatkowe informacje:
Wielka Pacyficzna Plama Śmieci

Mikroplastik

Tworzywa sztuczne ulegają również wietrzeniu. Proces ten pomaga w długim czasie usuwać śmieci ze środowiska, ale stwarza kolejne niebezpieczeństwo, bo wietrzenie nieustannie zmienia właściwości plastikowych zanieczyszczeń. Degradacja plastiku jest bardzo powolna i nieskuteczna w zatrzymaniu jego akumulacji w środowisku, więc ekspozycja na zwietrzały plastik będzie przez kolejne lata cały czas rosła.

W czasie wietrzenia plastiku powstają mikro oraz nanocząstki, a do tego z tworzyw uwalniają się różnego rodzaju chemiczne substancje.

Mikroplastik, czyli cząsteczki tworzyw sztucznych o wielkości od 0,1 do 5 mikrometrów, może zawierać w swoim składzie chlorek winylu, dioksyny (w PVC), benzen (w polistyrenie) i inne plastyfikatory, bisfenol-A (w poliwęglanach). Są to chemikalia dodawane podczas produkcji do tworzyw sztucznych, w celu nadania im pożądanych właściwości. Część z tych substancji to trwałe zanieczyszczenia organiczne (POP) uważane za niezwykle szkodliwe toksyny. Pełne tych niebezpiecznych substancji plastikowe drobiny, przedostają się do tkanek ryb i innych organizmów morskich, następnie ptaków i innych zwierząt, a w końcu do naszych organizmów.

Z badania przeprowadzonego przez naukowców z Instytutu Roberta Kocha w Berlinie na zlecenie resortu środowiska wynika, że w organizmach prawie wszystkich dzieci można znaleźć substancje, które wchodzą w skład plastiku.

Naukowcy z Newcastle University w Wielkiej Brytanii nadali, nowo odkrytemu skorupiakowi żyjącemu w głębinach oceanów w Rowie Mariańskim, nazwę Eurythenes plasticus. To pierwszy w historii gatunek z plastikiem w oficjalnej nazwie. Skorupiak ten, mierzący pięć centymetrów długości. ukazuje jak daleko sięgają skutki naszego niefrasobliwego obchodzenia się z plastikiem.

dodatkowe informacje:
Mikroplastik

Bisfenol A (BPA)

Wiadomo, że plastikowe odpady zawierają toksyny, ale naukowcy nie są jeszcze w stanie w pełni ocenić ich szkodliwości. Zdradliwego wpływu niektórych tworzyw sztucznych na ludzki organizm można przez lata nie dostrzegać. W końcu rak, czy inne zaburzenia hormonalne rozwijają się długo i mogą mieć różne przyczyny

Przykładem może być wpływ bisfenolu A (BPA), sztucznego estrogenu zsyntetyzowanego jeszcze w latach 30 XX wieku. BPA okazał się plastikiem mocnym i przeźroczystym, w którym piło się wodę w samolotach i pociągach, pokrywało wnętrze puszek z jedzeniem, czy papier paragonowy. Ponieważ bisfenol A łatwo oddzielał się od kubeczków, puszek, paragonów i jest sztucznym estrogenem, to jest też substancją zaburzającą gospodarkę hormonalną.

Amerykańskie koncerny przemysłu tworzyw sztucznych postanowiły wycofać BPA z procesu produkcji opakowań do przechowywania żywności, a rząd Stanów Zjednoczonych zadeklarował zmiany w ustawie o bezpieczeństwie żywności, które zagwarantują całkowite wyeliminowanie wszelkich produktów zawierających BPA, które mogłyby szkodzić konsumentom do czasu, gdy badania wykażą niekancerogenny wpływ BPA na człowieka.

Polichlorowane bifenole (PCBs)

Innym szkodliwym plastikiem są polichlorowne bifenole (PCBs), których stosowanie zakazano w USA w latach 70. XX wieku, w Polsce w 2010 roku, a w Europie jest ono mocno ograniczone.

PCBs ze względu na swoje właściwości elektroizolacyjne, stabilność, oraz niepalność, były przez około 60 lat wykorzystywane na masową skalę w przemyśle jako izolatory elektryczne, oraz ciecze hydrauliczne w kondensatorach i transformatorach. To właśnie wycieki z tych instalacji są jednym ze źródeł PCB w środowisku. W mniejszym stopniu związki te stosowano także jako smary odporne na wysoką temperaturę, a także jako plastyfikatory do tuszów, farb, klejów, uszczelniaczy i papieru.

PCBs mogą dostawać się do środowiska wskutek nieodpowiedniego składowania, utylizacji, oraz katastrof ekologicznych. Ponieważ PCBs łatwo rozprzestrzeniają się za pośrednictwem powietrza i wody nawet na bardzo duże odległości, następstwami tego typu zdarzeń jest często skażenie, które dotyka rejony oddalone nawet o wiele kilometrów od jego źródła. Potwierdzają to podwyższone stężenia tego związku odnotowywane u Inuitów (Eskimosów), oraz niedźwiedzi polarnych zamieszkujących Grenlandię.

W 1968 roku w Japonii doszło do masowego zatrucia PCBs i PCDFs, znanego jako tzw. incydent w Yushō. Wskutek spożycia skażonego oleju ryżowego ponad 1900 osób uległo zatruciu, a 500 zmarło.

Kolejny incydent miał miejsce w 1999 roku w Belgii. Około 500 ton skażonej PCBs karmy dla zwierząt trafiło do 2500 ferm. Pomimo że pierwsze symptomy tej katastrofy (nazywanej aferą dioksynową) odnotowano bardzo szybko, opinia publiczna dowiedziała się o niej dopiero po kilku miesiącach. Skażony drób, oraz wieprzowina dotarły do setek tysięcy odbiorców, wywołując u nich wiele negatywnych skutków zdrowotnych. Po ujawnieniu tego incydentu zwierzęta z ferm były poddawane masowym utylizacjom. Spowodowało to ogromne straty finansowe w belgijskiej gospodarce.

Najwięcej PCBs organizm ludzki pobiera wraz z żywnością (ok. 97%), zdecydowanie mniej z powietrzem i wodą. Najbardziej skażone są surowce i produkty pochodzenia morskiego oraz ryby słodkowodne. W żywności pochodzenia zwierzęcego najwięcej PCBs znajduje się w produktach bogatych w tłuszcze (np. tłuste ryby, wątroby). W związku z nagromadzaniem się PCB w kolejnych etapach łańcucha pokarmowego, ryby drapieżne oraz ryby starsze zawierają więcej PCBs niż ryby niedrapieżne i młode. Pochodzenie ryb ma również znaczenie – ryby ze zbiorników zamkniętych bądź z ograniczoną wymianą wody (np. Morze Bałtyckie) zawierają więcej PCBs.

Polichlorowane bifenyle mogą powodować zaburzenia funkcjonowania endotelium, co stanowi z kolei czynnik ryzyka rozwoju wielu chorób układu krążenia, w tym m.in. miażdżycy oraz nadciśnienia tętniczego.

Z uwagi na właściwości lipofilowe, PCBs w przypadku kontaktu ze skórą ludzką łatwo przenikają w głąb, przy czym usunięcie zanieczyszczenia przy pomocy mycia wodą z detergentami nie daje zadowalających efektów.

Biologiczna pompa węglowa i cykl plastyczny

Naukowcy podejrzewają, że plastik może być zdolny do nasilania zmiany klimatu poprzez zaburzanie tzw. biologicznej pompy węglowej, która odpowiada za obieg węgla w oceanach. Razem z przełowieniem ryb i niszczeniem morskich habitatów spowodowanym zmianami klimatu, plastik może także nasilać spadek oceanicznej bioróżnorodności.

Naukowcy twierdzą również, że nadmiar tworzyw sztucznych w przyrodzie doprowadził do powstania nowego cyklu plastycznego, podobnego do naturalnych procesów, takich jak obieg węgla czy wody. Podczas cyklu to właśnie plastik przemieszcza się przez atmosferę, lądy i oceany. Cząsteczki plastiku mogą zostać przetransportowane do lodowca, tam zamarznąć, a następnie stopić się i spłynąć rzeką do jeziora, gdzie mogą pojawić się silne wiatry i przenieść je z powrotem do atmosfery. Mikrodrobiny plastiku mogą pozostawać w atmosferze nawet przez kilka dni, czyli na tyle długo, aby mogły zostać rozrzucone po kontynentach. Cząsteczki mogą ostatecznie zostać skonsumowane przez człowieka, a następnie usunięte do strumienia ścieków, a stamtąd można je stosować na polu uprawnym.

Z czasem rośnie więc złożoność zanieczyszczeń środowiska naturalnego plastikiem. Skutki tego badacze określają jako bardzo trudne, albo nawet niemożliwe do przewidzenia. Pewne jest jedno, że koszt dalszego ignorowania plastikowych odpadków może być w przyszłości kolosalny.

Przyszłość tworzyw sztucznych

Dziś wyeliminowanie plastiku z życia codziennego jest niemal niemożliwe co dobitnie uświadomiła nam pandemia. Dzieje się tak m.in. dlatego, że plastik ma wiele zalet: jest wytrzymały, lekki, tani oraz poprawia komfort naszego życia. Przez 60 lat obecności na rynku tworzywa sztuczne nie doczekały się godnego następcy.

Główne przeszkody które stoją na drodze do redukcji użycia niebezpiecznych dla środowiska opakowań plastikowych stanowią:

• nawyki – ludzie kupują produkty w zwykłych marketach, a nie sklepach zero-waste (zero odpadów). Większość nie korzysta przy tym z własnych toreb, gdy kupują artykuły spożywcze. Popularne są za to przetworzone i opakowane produkty.
• brak wiedzy – wiele osób nie jest pewnych, które opakowania są mniej szkodliwe od innych. Często nie zdajemy sobie sprawy z tego, że niesezonowe i nieregionalne produkty muszą zostać odpowiednio zapakowane do transportu. Jako konsumenci boimy się też o higienę, uważając że nieumieszczone w jednorazowych opakowaniach produkty są pod tym względem gorszej jakości.
• plastik jest lekki, tani, łatwo dostępny i się nie tłucze – z tego powodu dajemy dzieciom plastikowe butelki, zamiast szklanych. Jednocześnie pakowane w plastik towary są często tańsze. Zwykle są też łatwiej dostępne, podobnie jak zwykłe sklepy w porównaniu do zero-waste. Do tego używanie własnych opakowań wiąże się z większą stratą czasu i jest mniej wygodne.
• rozmycie odpowiedzialności – za ograniczenie odpadów odpowiadają zarówno konsumenci, jak i producenci, ale to przemysł powinien opracować odpowiednie rozwiązania. Oczekujemy przy tym ciągłej dostępności określonych produktów, co przy dużej populacji oznacza konieczność zapewnienia szerokiej gamy towarów, a to utrudnia ograniczenie ilości odpadów.

Potrzebna jest zatem szeroka wiedza, oraz wytężone wysiłki, aby konsumenci zaczęli unikać plastikowych opakowań. Jeśli chcemy wytwarzać towary i nie produkować dużych ilości odpadów np. nie używać jednorazowych, najtańszych opakowań, będziemy musieli zmienić odpowiednią infrastrukturę, ekonomiczne zachęty, oraz warunki polityczne.

Warto sobie zdać sprawę, że największym problemem nie jest plastik sam w sobie, ale to, że nie potrafimy go mądrze wykorzystywać, oraz efektywnie nim zarządzać. Dlatego racjonalne podejście do rozwiązania problemu plastiku to obecnie jak najszybsze działanie w celu zmniejszenia wpuszczania tworzyw sztucznych do środowiska.

Nad rozwiązaniem problemu zanieczyszczenia tworzywami sztucznymi pracują aktywiści, naukowcy, politycy z całego świata. Jedni szukają sposobu na wychwytywaniem plastikowych odpadów w miejscach, gdzie wpadają do morza, przy ujściach wielkich rzek. Ekolodzy organizują akcję sprzątania brzegów rzek, mórz i oceanów. Inżynierowi zastanawiają się jak oczyszczać powierzchniowe warstwy wody, a inni starają się zmienić sposób produkcji i konsumpcji.

Kolejni pracują nad wynalezieniem nowych materiałów, tworzyw które ulegałyby biodegradacji w sposób nie szkodzący środowisku. Jednym z nich są tzw. zielone polimery, a więc wytwarzane z surowców roślinnych, takich jak kukurydza, rzepak i inne rośliny oleiste. Pozyskane z nich oleje po specjalnej obróbce mogą służyć jako substraty do tworzenia nowych, biodegradowalnych materiałów. Poprzez działanie wody, światła i mikroorganizmów, zielone polimery rozkładają się szybko i łatwo, czego nie można powiedzieć o polimerach ropopochodnych. Materiały te ulegną całkowitej degradacji w ciągu 3-6 miesięcy.

Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology pracują nad stworzeniem roślinnego zamiennika plastiku. Stanowi go kompozyt składający się głównie z nanokryształów celulozy znanych jako CNC, powiązanych niewielką ilością syntetycznych polimerów. Nanokryształy występują we włóknach w każdej komórce roślinnej. Materiał ma mikrostrukturę przypominającą cegły połączone zaprawą i jest podobny do masy perłowej. Nadaje się do druku 3D i konwencjonalnego odlewania. Zastąpienie niektórych tworzyw sztucznych na bazie ropy naftowej naturalnie pozyskiwaną celulozą, będzie z pewnością korzystne dla środowiska.

Badacze z Nara Institute of Science and Technology odkryli szczep bakterii, który nie tylko rozkłada tworzywa sztuczne, ale potrafi także produkować z nich inne, bardziej przyjazne dla środowiska tworzywo. Bakteria Ideonella sakaiensis przetworza PET na polihydroksymaślan (polyhydroxybutyrate PHB). Polimer ten ulega powolnej biodegradacji, rozkładając się na wodę i dwutlenek węgla pod wpływem bakterii obecnych w glebie i ściekach. Z PHB wytwarza się opakowania na szampony i kosmetyki, oraz chirurgiczne nici. To pierwszy raz, gdy odkryto i wykazano, że bakterie mogą przetwarzać jedno tworzywo sztuczne bezpośrednio na inne.

Dyrektywy i traktaty

Sytuację związaną z zanieczyszczeniem plastikowymi odpadami co jakiś czas usiłują zmieniać państwa i wspólnoty świadome zagrożenia, jakie ze sobą niesie to zjawisko. Efektem są kolejne regulacje, obostrzenia lub rozwiązania fiskalne. W Szwecji za zwrot plastikowych butelek i puszek od 30 lat oddawane są konsumentom pieniądze. W Finlandii obowiązuje regulacja, która stanowi, że za opakowania napojów należy zapłacić podatek w wysokości 0,51 euro za litr. Producenci i importerzy opakowań mogą jednak zostać zwolnieni z tego podatku, jeśli włączą się w system kaucyjny.

W lipcu 2021 roku na terenie Unii Europejskiej została wdrożona dyrektywa Single Use Plastic. Zgodnie z nią obowiązuje zakaz wprowadzania do obrotu jednorazowych, plastikowych opakowań, patyczków higienicznych oraz naczyń, sztućców, słomek, talerzy i kubków. Nowe przepisy zwiększają też wymagane poziomy recyklingu. Do 2023 roku opakowania plastikowe będą musiały być minimum w 25% wykonane z materiałów odzyskanych, do 2030 roku ten próg ma wzrosnąć do 30%. W 2025 roku pojawią się kolejne obostrzenia. Nakrętki i plastikowe wieczka będą mogły być wprowadzane na rynek tylko pod warunkiem, że zostaną na stałe przytwierdzone do butelek i pojemników.

Częściowym rozwiązaniem zanieczyszczenia środowiska plastikiem może być traktat o ochronie bioróżnorodności mórz i oceanów, który został podpisany przez państwa członkowskie ONZ w marcu 2023 roku. Porozumienie to kładzie podwaliny pod początek globalnej współpracy, mającej na celu walkę z zagrożeniami takim jak utrata różnorodności biologicznej mórz i oceanów, zanieczyszczenie i zmiany klimatu. Traktat jest także ważnym krokiem w kierunku osiągnięcia celu, jakim jest ochrona co najmniej 30% obszarów oceanicznych do 2030 roku w ramach strategii ONZ znanej jako 30×30.

Inicjatywy ONZ End Plastic Pollution to porozumienie 175 państw, które zadeklarowały, że do końca 2024 roku wypracują konwencję wymierzoną w zanieczyszczenia plastikiem. Ma ona dotyczyć pełnego cyklu życia plastiku – jego produkcji, projektowania i utylizacji. UNEP szacuje, że przejście na gospodarkę o obiegu zamkniętym może m.in. zmniejszyć ilość tworzyw sztucznych trafiających do oceanów o ponad 80% do 2040 roku, zmniejszyć produkcję pierwotnego plastiku o 55% i emisje gazów cieplarnianych o 25%.

Innym pomysłem na eliminację plastiku ze środowiska jest wprowadzenie systemu kaucyjnego na opakowania po napojach, co ma zwiększyć poziom recyklingu w tym segmencie.

Duży potencjał w zakresie eliminowania szkodliwego plastiku mają opakowania papierowe, czy zastępowanie go m.in. szkłem lub aluminium. Te surowce można przetwarzać nieskończenie wiele razy, bez utraty ich właściwości.

Trwają również prace nad różnymi alternatywnymi materiałami np. butelkami z papieru, a także przedmiotami z bioplastiku wykonanego z trzciny cukrowej. Sytuacja zwłaszcza w przypadku tych ostatnich jest o tyle trudna, że system sortowania i recyklingu jest jeszcze nieprzystosowany do tego rodzaju tworzyw, nie rozpoznaje ich po prostu automat w sortowni.

Opłata za torby na zakupy z tworzywa sztucznego

Cykl życia torby foliowej jest niezwykle krótki i wynosi z reguły kilkanaście minut, czyli tyle ile trwa pokonanie drogi z zakupami ze sklepu do domu. Następnie torby foliowe stają się odpadem, który zanieczyszcza środowisko.

Rozwiązania zastosowane w państwach członkowskich Unii Europejskiej wskazują, że ustalenie opłaty za wydanie w sklepie torby na zakupy z tworzywa sztucznego jest skuteczną metodą ograniczenia problemu zużycia tych toreb. Część państw członkowskich Unii Europejskiej, w związku z transpozycją dyrektywy 2015/720/UE, wprowadziła opłatę za wydanie lekkiej torby na zakupy z tworzywa sztucznego.

W Polsce od 1 września 2019 roku rząd wprowadził tzw. opłatę recyklingową w wysokości 20 gr za sztukę lekkiej torby na zakupy z tworzywa sztucznego (czyli o grubości do 50 mikrometrów). Zgodnie z rozporządzeniem opłatę pobierają prowadzący jednostki handlu detalicznego i hurtowego, którzy wydają klientom lekkie torby na zakupy z tworzywa sztucznego. Regulacja spowodowała ograniczenie zużycia lekkich toreb na zakupy z tworzywa sztucznego, a tym samym ograniczenie zanieczyszczenia środowiska.

Idea Zero i Less Waste

Jednym ze sposobów ograniczenia ilości plastikowych odpadów jest życie i postępowanie według idei Zero Waste, lub Less Waste. Zero waste sprowadza się do stworzenia przestrzeni, w której mamy dosłownie brak śmieci. Ten styl najlepiej definiuje pięć angielskich słów zaczynających się na literę R, czyli: Refuse, Reduce, Reuse, Recycle, Rot. Łącznie nazywane są one Zasadą 5R.

Takie działanie to ochrona wszystkich zasobów poprzez odpowiedzialną produkcję, konsumpcję, ponowne wykorzystanie i odzyskiwanie wszystkich produktów, opakowań i materiałów w tym plastikowych, bez ich spalania, zrzutów do ziemi, wody lub powietrza, które zagrażają środowisku lub zdrowiu ludzkiemu. Idea zero odpadów to podejście polegające na stworzeniu gospodarki o obiegu zamkniętym, w którym używa się zasobów, zamiast tworzyć odpady.

Zero Waste, dąży do inteligentnego przeprojektowania praktyk przemysłowych i handlowych w celu wyeliminowania odpadów, które trzeba by było zbierać, sortować, przetwarzać, doczyszczać i dopiero po tych kosztownych procesach kierować do recyklingu. Recykling definiuje się jako wykorzystywanie odpadów, jako surowca wtórnego w procesach przemysłowych, jednak recykling bezpośrednio koncentruje się na problemie śmieci, a nie na źródle problemu.

Recykling tworzyw sztucznych

Głównym celem recyklingu tworzyw sztucznych jest:

• zmniejszenie ilość produkowanych odpadów
• zmniejszenie zużycia surowców naturalnych
• maksymalizacja procesu odzyskiwania tworzyw sztucznych nadających się do ponownego użytku

Z recyklingowanego plastiku powstaje wiele rzeczy, z których korzystamy na co dzień, np. długopisy, folie, opakowania, butelki, zabawki, obuwie itd.

W celu uproszczenia recyklingu tworzyw sztucznych został wprowadzony przez Society of the Plastics Industry Inc (USA) w 1988 kod oznaczania tych tworzyw. Pierwotnie został on zaprojektowany dla tworzyw sztucznych stosowanych w naczyniach i opakowaniach stosowanych w gospodarstwach domowych. Później jednak został rozszerzony na inne tworzywa, a także na metale. Symbole te ułatwiają ich sortowanie w sortowniach odpadków. Dodatkowo informują też konsumentów, z jakim tworzywem mają do czynienia.

Kody zawierają trzy strzałki, tworzące trójkąt, z grotami skierowanymi zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Wewnątrz trójkąta znajduje się liczba oznaczająca kod tworzywa, a pod trójkątem umieszczany jest skrót literowy, pochodzący z angielskiej nazwy głównego polimeru wchodzącego w skład oznakowanego tworzywa sztucznego. Kod ten bywa też stosowany do metali kolorowych i aluminium.

Każdy z nas może przyłączyć się do działań mających na celu ograniczenie produkcji odpadów. Domowy recykling plastiku czyli tzw. upcykling odpadów, może polegać na wykorzystaniu butelek czy kubeczków po jogurtach, śmietanach itd. do stworzenia ciekawych doniczek lub pojemników do przechowywania. Można je także wykorzystać do stworzenia niebanalnych dekoracji czy mebli ogrodowych.

dodatkowe informacje:
Oznaczenie opakowań ze względu na skład chemiczny
Symbole materiałów do recyklingu

Prawidłowa segregacja TWORZYW SZTUCZNYCH i METALI – żółty worek, pojemnik

Zgodnie z zasadami prawidłowej segregacji, odpady należy wrzucać do odpowiednio oznaczonych pojemników. Żeby zatem jak najlepiej prawidłowo segregować odpady, w tym przypadku tworzywa sztuczne, zwracaj uwagę na opisy, kolory pojemników i poniższe wytyczne.

Uwaga! Zasady przed wyrzuceniem
Przed wyrzuceniem zgnieć plastikowe butelki, puszki i kartonowe, wielowarstwowe opakowania – zajmą mniej miejsca w koszu i transporcie. Zostaw je odkręcone – ułatwi to zgniecenie butelek przez prasę.

dodatkowe informacje:
Segregacja odpadów

źródło: materiały prasowe
Airborne plastic pollution ‘spiralling around the globe’, study finds, theguardian.com
Bisfenol A, autorzy, licencja CC BY SA 3.0
Mikroplastik, autorzy, licencja CC BY SA 3.0
Polichlorowane bifenyle, autorzy, licencja CC BY SA 3.0
Tworzywa sztuczne, autorzy, licencja CC BY SA 3.0
Tworzywa sztuczne stają się większym problemem dla środowiska niż węgiel
W organizmach skorupiaków z najgłębszych rowów oceanicznych wykryto wysokie zanieczyszczenia przemysłowe
Czy tworzywa sztuczne staną się materiał przyszłości?
Branża kosmetyczna szuka zamiennika dla plastiku

♻️ Śmieci i odpady – dodatkowe informacje:
air-commerce, aluminium, baterie, cykl życia produktu, dzikie wysypiska, Dyrektywa Single Use Plastic (SUP), Dyrektywa opakowaniowa, ekoprojektowanie, elektroodpady (elektrośmieci), gospodarka odpadami, greenwashing, Hierarchia postępowania z odpadami (Waste hierarchy), End Plastic Pollution, kompost, kompostowanie, Less Waste, mikroplastik, opakowania ekologiczne, oznaczenie opakowań ze względu na skład chemiczny, overpacking (nadmier opakowania), Packaging and Packaging Waste Regulation (PPWR), papier, Plastisfera (Plastisphere), Punkt Selektywnej Zbiórki Odpadów Komunalnych (PSZOK), recykler, recykling odpadów, recyklomaty, Rot (Kompostuj), Rozszerzona Odpowiedzialność Producenta (ROP), segregacja odpadów, selektywna zbiórka odpadów, spalarnie odpadów, Sprzątanie Świata (Clean up the World), system kaucyjny (depozytowy), szkło, tworzywa (polimery) biodegradowalne (zielone polimery), tworzywa sztuczne (plastik), świadomy konsument i odpowiedzialna konsumpcja, upcykling odpadów, utylizacja odpadów, Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, wysypiska śmieci (składowiska odpadów), zakład termicznego przetwarzania odpadów, zanieczyszczenie środowiska, Zasada 3R, Zasada 5R, Zasada 8R, Zero Waste, znaki ekologiczne, znaki ekologiczne dla opakowań, zużyty sprzęt elektryczny i elektroniczny (ZSEE)

⚠️ Zagrożenia ekologiczne – dodatkowe informacje:

definicje, teorie, hipotezy, zjawiska:
antropocen, antropopresja, bezpieczeństwo ekologiczne, biologiczny potencjał Ziemi do regeneracji (biocapacity), bioremediacja, ekobójstwo (ekocyd), ekomodernizm, ekosystem sztuczny, ekoterroryzm, globalne zagrożenia ekologiczne, granice planetarne, hipoteza wypadających nitów (rivet popping), homogenocen, kapitalocen, katastrofy i klęski ekologiczne, katastrofy ekologiczne na świecie, klęski żywiołowe, masowe wymieranie, monokultura, komodyfikacja żywności (utowarowanie), plantacjocen, plastikoza, plastisfera (plastisphere), przeludnienie, stres cieplny, syndrom przesuwającego sią punktu odniesienia, szóste masowe wymieranie (szósta katastrofa), tragedia wspólnego pastwiska, utrata bioróżnorodności, wieczne chemikalia, Wielkie przyspieszenie, zielony anarchizm, zjawisko przedniej szyby

degradacja środowiska:
akwakultura, betonoza (betonowanie miast), choroby odzwierzęce, górnictwo morskie, hodowla zwierząt, koszenie trawników, melioracja, monokultura, niszczenie siedlisk, przełownie, przemysł wydobywczy, przyłów, rolnictwo, spadek liczebności owadów, turystyka masowa, wylesianie (deforestacja), wypalanie traw

ozon i ozonosfera (warstwa ozonowa):
dziura ozonowa, freon (CFC)

zanieczyszczenie środowiska:
azbest, beton, bisfenol A (BPA), eutrofizacja, farmaceutyki, handel emisjami zanieczyszczeń, kwaśny deszcz, mikroplastik, martwe strefy, nanoplastik, neonikotynoidy, niedopałki papierosów, odpady niebezpieczne, pestycydy, polichlorowane bifenyle (PCB), przemysł tekstylny (włókienniczy). sieci widma, sinice, składowiska odpadów (wysypiska śmieci), smog, sól drogowa, sztuczne ognie (fajerwerki, petardy), tworzywa sztuczne (plastik), Wielka Pacyficzna Plama Śmieci, wycieki ropy naftowej, zakwaszenie wód (rzek, jezior, mórz i oceanów), zanieczyszczenie gleby, zanieczyszczenie hałasem, zanieczyszczenie powietrza, zanieczyszczenie światłem, zanieczyszczenie wody, związki per- i polyfluoroalkilowe (PFAS) – wieczne chemikalia

zmiany klimatu (kryzys klimatyczny):
blaknięcie (bielenie) raf koralowych, denializm klimatyczny (zaprzeczanie globalnemu ociepleniu), efekt cieplarniany, ekstremalne zjawiska, gazy cieplarniane, globalne ocieplenie, kryzys wodny, miejska wyspa ciepła (MWC), migracje gatunków, nawałnice, ocieplenie oceanu, wzrost poziomu mórz i oceanów, podtopienie, powódź, pożar lasu, przyducha, pustynnienie, susza, topnienie lodowców i lądolodów, topnienie lodu morskiego, trąba powietrzna, upał

klęski i katastrofy ekologiczne:
katastrofy jądrowe (nuklearne), katastrofy przemysłowe, największe katastrofy ekologiczne na świecie, największe katastrofy ekologiczne w Polsce, wycieki ropy naftowej

Czerwona księga gatunków zagrożonych, Czerwona Lista IUCN (The IUCN Red List):
gatunek wymarły (extinct EX), gatunek wymarły na wolności (extinct in the wild EW), gatunek krytycznie zagrożony (critically endangered CR), gatunek zagrożony (endangered EN), gatunek narażony gatunek wysokiego ryzyka (vulnerable VU), gatunek bliski zagrożenia (near threatened NT), gatunek najmniejszej troski (least concern LC)
Polska czerwona księga roślin, Polska czerwona księga zwierząt
gatunek inwazyjny (inwazyjny gatunek obcy IGO)

Poruszający i inspirujący do działania apel Davida Attenborough

🧠 Wiedza ekologiczna – dodatkowe informacje:
aforyzmy ekologiczne, biblioteka ekologa, biblioteka młodego ekologa, ekoprognoza, encyklopedia ekologiczna, hasła ekologiczne, hasztagi (hashtagi) ekologiczne, kalendarium wydarzeń ekologicznych, kalendarz ekologiczny, klęski i katastrofy ekologiczne, największe katastrofy ekologiczne na świecie, międzynarodowe organizacje ekologiczne, podcasty ekologiczne, poradniki ekologiczne, (nie) tęgie głowy czy też (nie) najtęższe umysły, znaki i oznaczenia ekologiczne

🤝Dziękuję, że przeczytałaś/eś powyższe informacje do końca. Jeśli cenisz sobie zamieszczane przez portal treści zapraszam do wsparcia serwisu poprzez Patronite.

☕ Możesz również wypić ze mną wirtualną kawę! Dorzucasz się w ten sposób do kosztów prowadzenia portalu, a co ważniejsze, dajesz mi sygnał do dalszego działania. Nad każdym artykułem pracuję zwykle do późna, więc dobra, mocna kawa wcale nie jest taka zła ;-) 💪☕

Chcesz podzielić się ciekawym newsem lub zaproponować temat? Skontaktuj się pisząc maila na adres:
✉️ informacje@wlaczoszczedzanie.pl

🔍Więcej ciekawych informacji znajdziesz na stronie głównej portalu Włącz oszczędzanie