Plastik – z czym to się je?

23 stycznia obchodzimy Dzień Bez Opakowań Foliowych. Jest to szczególny czas, kiedy konieczna staje się refleksja na temat wytworów człowieka i ich negatywnego wypływu na środowisko naturalne. Czy jednak plastik obecny w naszym codziennym życiu jest tak poważnym zagrożeniem?

Dużo słyszymy o szkodliwości plastiku i jego negatywnym wpływie na środowisko. Nieustannie jesteśmy atakowani  informacjami o wielkim zanieczyszczeniu planety, pływających po oceanach ogromnych wyspach śmieci lub tajemniczym mikroplastiku, który dostaje się do organizmów. Tutaj pojawia się pytanie: jak plastik wpływa na środowisko?

Wiele organizacji międzynarodowych, a nawet niektóre rządy i korporacje, podejmują rozmaite działania mające na celu ograniczenie użycia plastiku lub wręcz wycofanie z produkcji różnych artykułów plastikowych.

Ale czy naprawdę jest aż tak źle? A może to jedynie działania marketingowe? Przecież istnieje recykling i plastik można przetwarzać! Tak, ale czy zastanawiałeś się kiedyś, co dokładnie dzieje się z butelką poddawaną recyklingowi? Jak recyklingować plastik? Czy wiesz, jak w ogóle produkuje się plastikowe opakowania? A co się stanie, kiedy butelka, reklamówka czy inny produkt wykonany z plastiku nie trafi do sortowni i na recykling, tylko wyląduje na zwykłym wysypisku lub – co gorsza – w lesie albo rzece?

Trochę chemii

Zacznijmy od tego, czym w ogóle jest plastik. Terminem tym określa się szeroką gamę tworzyw sztucznych, otrzymywanych zarówno z materiałów pochodzenia naturalnego, jak i syntetycznych. Jednymi z najpowszechniejszych tworzyw zaliczanych do plastiku są: polistyren (czyli popularny styropian), polichlorek winylu (PCV), polietylen (PE) oraz politereftalan etylu (PET). Najbliższe nam w codziennym życiu stają się dwa ostatnie z wymienionych związków, gdyż powstają z nich torebki foliowe, butelki na napoje, plastikowe kubki, talerze.

Niezależnie od tego, które z tworzyw będzie końcowym produktem syntezy, bazę wyjściową zawsze stanowią węglowodory. Najprościej wygląda tu otrzymywanie polietylenu – to produkt polimeryzacji, czyli łączenia wielu cząsteczek etenu w jedną „supercząsteczkę”. W przypadku innych materiałów procesy te są już bardziej skomplikowane. Z węglowodorów trzeba najpierw otrzymać inne związki stanowiące dopiero substrat do reakcji polimeryzacji.

Wróćmy jednak do samych węglowodorów. Na skalę przemysłową otrzymuje się je z ropy naftowej lub gazu ziemnego. Ropa naftowa jest mieszaniną licznych węglowodorów i innych związków organicznych. Poddana procesowi rafinacji, rozdzielona zostaje na frakcje, z których każda ma następnie inne zastosowanie. Do produkcji plastiku wykorzystuje się naftę. Tę poddaje się procesowi zwanemu krakingiem, w wyniku którego otrzymuje się z niej m.in. eten czy propen. Związki te następnie wchodzą w syntezę plastiku.

Plastik → plastik

Zajmijmy się teraz recyklingiem. Powszechnie uważa się, że proces ten jest wielkim dobrodziejstwem, ratującym nas przed nadmiarem „złego” plastiku; zamiast wyrzucać butelkę, która będzie rozkładać się przez 500 lat, możemy przerobić ją np. na koszulkę lub nową butelkę. W porządku, poniekąd jest to prawda, jednak wcale nie jest tak kolorowo, jak mogłoby się wydawać.

Przede wszystkim udział produktów pochodzących z recyklingu stanowi zaledwie poniżej 10% plastików będących w użyciu. Istnienie recyklingu nie oznacza też, że przestaniemy produkować nowy plastik, skupimy się jedynie na wykorzystaniu już istniejącego. I najważniejsze – recykling nie równa się utylizacji plastiku.

Plastikowa butelka poddana recyklingowi zostaje rozdrobniona oraz przetworzona np. na tkaniny. Można w ten sposób uzyskać koszulkę, która zapewne posłuży nieco dłużej niż butelka. Jednak co dalej? Koszulka nadal wyprodukowana jest z plastiku. Ma on już nieco inną formę niż ten, z którego wykonano butelkę, jednak to nadal plastik. Aby zatem nie zaśmiecić środowiska, koszulkę taką można poddać kolejnemu procesowi recyklingu. Plastik ponownie zostanie przetworzony i tym razem wyprodukujemy np. wykładzinę. Problem jednak nadal nie znika – plastik wciąż pozostaje z nami.
Zatem kolejny „minus”.

Plastikowe wyspy

A co, jeśli plastikowa butelka lub reklamówka nie trafią we właściwe miejsce, czyli do sortowni śmieci, i nie zostaną poddane recyklingowi? Nie stanie się im w zasadzie nic. Będą leżeć przez setki lat, ponieważ tempo rozkładu plastiku – niestety – nie jest szybsze.

Ogromne ilości plastikowych śmieci trafiają do oceanów, gdzie pchane prądami morskimi skupiają się w wielkie, liczące dziesiątki kilometrów długości wyspy. Te skupiska śmieci w oceanach są do tego stopnia duże, że naukowcy zaczęli już nawet nadawać im nazwy. I tak np. w 1997 r. odkryto pływającą pomiędzy Kalifornią a Hawajami, uwięzioną w Wirze Północnopacyficznym tzw. Wielką Plamę Pacyficzną, która nieustannie się powiększa.

Według wyliczeń naukowców za około 30 lat liczba śmieci w oceanach przewyższy liczbę ryb. Oczywiście składa się na to kilka czynników. Jeden z nich stanowi rosnąca ilość śmieci, ale także rabunkowa gospodarka połowów i zwiększająca się śmiertelność organizmów wodnych spowodowana właśnie obecnością śmieci.

Przykładowo: żółwie morskie mylą pływające w wodzie reklamówki foliowe z meduzami, a ryby – drobne cząstki mikroplastiku z planktonem. Zjedzenie plastiku, rzecz jasna, nie dostarcza im żadnych składników pokarmowych, przez co zwierzęta te głodują. Do tego w ich przewodach pokarmowych plastik nie ulega strawieniu – jedynie wchodzi w reakcje, w których uwalniane są substancje toksyczne dla organizmu. W środowisku lądowym sytuacja ta wcale nie wygląda lepiej, ponieważ np. ptaki mogą zjadać zakrętki od butelek, co niejednokrotnie prowadzi do uduszenia.
Następny bardzo duży „minus” plastiku.

Plastik mamy we krwi

Czy wspomniany wyżej problem dotyczy tylko zwierząt? Otóż nie, człowiek również nieświadomie zjada ogromne ilości mikroplastiku – czy to z mięsem, czy z solą morską. Wiele produktów zostaje skażonych plastikiem także na różnych etapach przetwórstwa. W organizmie człowieka plastik może prowadzić m.in. do rozwoju licznych chorób przewodu pokarmowego, w tym nowotworów, do zapaleń tkanek, wątroby, problemów endokrynologicznych. U rozwijającego się płodu przyczynia się do zaburzeń rozwoju przednich części kory mózgowej, przez co dzieci mogą mieć  problemy m.in. z koncentracją uwagi i nauką.
Jeszcze jeden „minus” dla plastiku.

Bakterie „lubią to”

W wielomilionowych dziejach Ziemi natura jednak nieraz pokazała, że potrafi bronić się przed szkodliwymi czynnikami. Mimo że plastik obecny jest na świecie dopiero od około 70 lat, to już pojawiła się odpowiedź ewolucyjna. Kilka lat temu naukowcy odkryli bakterię Ideonella sakaiensis, która przystosowała się do żywienia plastikiem. Mikroorganizmy te nie tylko zjadają plastik, jak np. wspomniane żółwie, ale w przeciwieństwie do nich potrafią go trawić i uzyskiwać z niego substancje proste, będące  dla nich głównym źródłem energii. Udaje im się to dzięki wytwarzaniu specjalnego enzymu nazwanego już przez naukowców PET-azą. Obecnie trwają badania nad laboratoryjnym otrzymywaniem i wykorzystaniem przemysłowym PET-azy, jednakże to nadal nie rozwiąże problemu. 

Bakterie te nie są jedynymi organizmami, które nauczyły się czerpać pożywienie z plastiku. Zauważono również, że m.in. larwy należącego do chrząszczy mączniaka młynarka lub mola woskowego także potrafią pozyskiwać składniki odżywcze z plastiku. Co prawda, w ich przypadku nie jest to działanie w pełni indywidualne, gdyż pomagają im w tym bakterie symbiotyczne zamieszkujące przewód pokarmowy. Niemniej jednak plastik stanowi dla nich pewną część pożywienia.

Oczywiście nie można rozpatrywać tego w kategoriach choćby promyka nadziei na szybkie, naturalne pozbycie się plastiku ze środowiska. Ilość produkowanych przez człowieka tworzyw sztucznych jest stanowczo zbyt duża, aby mogły zostać w całości zjedzone przez bakterie i larwy. A na ewolucyjne przystosowanie się bardziej złożonych organizmów do jedzenia plastiku, jeśli w ogóle kiedykolwiek nastąpi, trzeba będzie poczekać jeszcze setki tysięcy lat.

Materiały źródłowe