Биопластик профессора Павла Алекси
Век пластика – и так можно назвать эпоху, в которую мы живем. С одной стороны, пластик нам значительно облегчил жизнь, но с другой стороны принес множество проблем, в первую очередь экологических. В 90-е годы профессор факультета химических и пищевых технологий Словацкого технического университета Павол Алекси пришел с идеей экологических пластмасс, при изготовлении которых не используется нефть. Два новых поколения биопластика были получены после 20 лет усилий целого коллектива ученых и студентов под его руководством. Это самый что ни на есть экологический материал, изготовленный исключительно из природных полимеров, без применения ископаемых, и разлагающийся в биокомпосте!
«То, что пластмассы стали широко использоваться, было естественным проявлением технического прогресса, разработки материалов. Я часто говорю, что если бы у врачей отобрали все используемые ими материалы из пластика, они бы не смогли спасать жизни во многих случаях. Возьмем, к примеру, различные имплантаты или пакеты для переливания крови. Когда-то консервы для крови были из стекла и с резиновой пробкой. В современных пакетах из ПВХ кровь хранится дольше. И в обычной жизни стало проще после появления пластиковой упаковки. Правда, именно этот упаковочный пластик составляет 50 процентов всех пластмассовых отходов. Пластмассы используются в современной текстильной промышленности, а также в области техники. Без пластмасс не было бы современной электроники, ведь изоляционные материалы – это тоже пластик. В этом случае его не замените стеклом или деревом. То есть совсем отказаться от пластмасс невозможно».
Ну а в то, что именно пластмассовые отходы стали, можно сказать, вселенской проблемой, это вина нас, людей. Вместо того, чтобы отправить в переработку, просто выбрасываем и даже не всегда в мусорное ведро. Не удивительно, что присутствие микропластиков обнаружено уже и в воде Житного острова – крупнейшего источника питьевой воды в Словакии. Но существует еще одна сторона вопроса, если говорить о традиционных пластмассах.
«Пластики произведены из ископаемого сырья, как нефть, природный газ или уголь. Я, конечно, поддерживаю тех, кто стремится собрать все пластмассовые отходы. А что потом? На свалку не отправите, это не лучший выход. Часто произвести из них уже ничего невозможно. Сжигание тоже не решим проблему. На производство пластмассы из нефти идет столько энергии, что углеродный след у сожженного пластика еще больше, чем у сожженного бензина. Поэтому как мы пытаемся получать электроэнергию из возобновляемых источников, без производства парниковых газов, так и новые материалы должны быть такими, чтобы при их ликвидации не образовывался углекислый газ или метан. Так что надо смотреть в будущее, лет на 15-20. Когда закончится срок эксплуатации материалов, как их будем ликвидировать».
В этом случае единственно правильным решением является их биологическая переработка.
«Природа сама является крупнейшим переработчиком отходов. Помните, как в Библии – «прах ты и в прах возвратишься». Это самая что ни на есть переработка. Так функционирует природа. И мы должны приспособить свою деятельность на этой планете в соответствии с природой. Иначе проиграем. Природа без человечества выживет, а вот человечество без природы нет. Нам вполне хватит одной планеты, если мы будет вести себя по отношению к ней достойно. Давайте искать решение проблем, а не новую планету для жизни».
Решением проблем с пластмассами и занимается Институт природных и синтетических полимеров, а именно отделение пластмасс, каучуков и волокон, возглавляемое Павлом Алексии. Разработанный его коллективом биопластик получил название NonОilen, и его гранулят уже несколько лет производится на предприятии в Нитре. Сейчас ведется работа уже над третьим поколением биопластика.
«Конечно, первоначально я не занимался разработкой конкретно NonОilenа. В начале своей карьеры посвятил себя поиску экологических решений в той области, которую я изучал. Тогда, в 90-е годы, я осознавал, что однажды наступит проблема с пластмассовыми отходами, с их переработкой. Тогда многие этого не понимали. Принцип биопластика заключается в том, что это полностью экологичный пластик, который производится из возобновляемых источников. Когда завершится его жизненный цикл и необходимо будет его переработать, при его ликвидации не образуется ископаемый углекислый газ. Однако и процесс сжигания мне виделся неподходящим. Если мы что-то взяли из земли, а потом отправили в воздух – возникает неравновесие. Нам надо вернуть в почву вещества, полученные из биоматериала Да, мы привыкли возвращать с помощью неорганических удобрений. Но это не тот перегной, который нужен почве. Экологи или работники сельского хозяйства жалуются, что плодородный слой почвы истончается. Поэтому оптимальной возможностью ликвидации органических отходов, к которым относится и пластик, – это компостирование или биоразложение. В этом заключается философия NonОilenа. Он не только не произведен из нефти, но и биологически разлагается в компосте. Компостируемый – означает биодеградирующий в условиях компоста. Не каждый биоматериал, который разлагается в лабораторных условиях, будет разлагаться и в компосте».
При этом профессор Алекси подчеркивает, что и в случае такого биодеградирующего материала необходимо собирать отходы, а не бросать их где придется. Биологически активная среда – это не значит под кустом. Однако те пакеты, которые сейчас уже много где используются для сепарации пищевых отходов и имеют соответствующий сертификат, на самом деле не панацея.
«К сожалению, на рынке в настоящее время не существуют пакеты для мусора из материала, полностью не из нефтяного сырья. Современные материалы характеризуются тем, что при из изготовлении был добавлен синтетический пластик, который ускоряет разложение и высвобождении СО2 в воздух. При этом разложение не происходит достаточно быстро. На современных заводах по производству компоста, за редким исключением, используются циклы компостирования в течение нескольких недель, от четырех до шести, и подавляющее количество биодеградирующих материалов за это время полностью разложиться не может. Пакеты из нашего материала мы специально отдали на тестирование в Германию, в страну, где тема экологии находится на боле передовых позициях, чем Словакия. Их протестировали на современном заводе по производству компоста с шестинедельным циклом. Наверное, 15 килограмм наших пакетов из NonОilenа, наполненных биологическими отходами. Был запланирован шестинедельный цикл с первой проверкой после двух недель. Оказалось, что после двух недель цикл пришлось остановить, потому что весь тестируемый материал полностью разложился. Нас поздравили с тем, что ни с чем подобным на заводе еще не встречались».
Как уже было сказано, сейчас профессор Алексии со своим коллективом работает уже над третьим поколением NonОilenа. Где может использоваться этот биопластик, кроме уже упомянутых пакетов для мусора или одноразовой посуды?
«Существует своя ниша и у первого, и у второго поколения. Третье поколение предназначено прежде всего для работников сельского хозяйства. Мы стараемся поднять разработку материала на более высокий уровень, используя возобновляемые отходы других промышленных производств. То есть будем ликвидировать отходы, которые обычно сжигаются. Кроме того, мы стараемся включить в состав материала такие вещества, которые впоследствии будут обогащать почву после разложения NonОilenа в компосте. Например, для изготовления силосной пленки, в которую упаковывается сено или свежескошенная трава. В одном компосте окажутся и пищевые отходы, и отходы от сельскохозяйственного производства, вроде ботвы или соломы, и биоразлагаемый пластик».
Компост вывезут на поле для обогащения почвы и можно рассчитывать на следующий урожай. Но это не единственное использование NonОilenа в сельском хозяйстве.
«Это, например, мульчирующие пленки, которые сегодня делают из полиэтилена. Он задерживает влагу в почве, т.е. экономит воду для полива, немного повышает температуру почвы, из-за чего быстрее растет то, что там посажено. Такие плоды, как та же клубника не контактируют с почвой, так что отправляются к потребителю чистые, не требуется их интенсивная очистка. Здесь встает вопрос, а что с полиэтиленовой пленкой делать после окончания вегетационного цикла. Её ведь не перепашешь. В одной из стран Азии использовали долгое время тонкую мульчирующую пленку из полиэтилена, которую потом перепахивали вместе с почвой. И теперь там значительно упала урожайность. Полиэтилен хоть и не токсичный, но он не разлагается. А при использовании пленки из NonОilenа или подобного пластика её совершенно спокойно можно запахать без вреда для почвы. Она разложится в земле без образования микропластика. Кроме того, если мы используем материал, обогащенный биогенными элементами, он будет способствовать улучшению почвенного состава».
Решит ли словацкий биопластик глобальную пластиковую проблему?
«Мы живем в переходный период. Еще 30 или 20 лет назад, когда я только начинал заниматься этой проблематикой, о биопластике никто не слышал. Нефти было много, и никто не задумывался над тем, чем её заменить. Сегодня мы относимся к экологии более серьезно. Надо признать, что три десятилетия тому назад у нас даже не было шанса разработать подобный NonОilenу материал даже с большим коллективом, потому что не было технических возможностей. Сейчас такие возможности есть. И, по моей оценке, если говорить об упаковках, а это первичный сегмент, над которым мы работаем из-за обилия пластиковых отходов, – думаю, что как минимум 20-30 процентов упаковок могут быть сделаны из биопластика. Надеюсь, что технический прогресс будет двигаться в этом направлении, и что все в большей степени будут использоваться возобновляемые источники не только при производстве пластика, но и других материалов. Но стандартные пластмассы еще долгое время будут иметь применение. В той же медицине не можете использовать тот же материал, что и для сбора пищевых отходов. Но если хоть где-то можно заменить традиционный пластик биологически разлагаемым, необходимо это сделать».
Однако, как добавил профессор Павол Алекси это не избавит нас от необходимости вести себя уважительно по отношению к окружающей среде и выбрасывать отходы в отведенных для этого местах. И ликвидировать его соответствующим способом. Профилактика всегда дешевле лечения. В том числе если речь идет о здоровье планеты Земля.
