세계의 플라스틱
내용
2050년에는 바다에 있는 플라스틱 쓰레기의 무게가 물고기의 무게를 합친 것보다 커질 것입니다! 이러한 경고는 엘렌 맥아더 재단과 맥킨지가 2016년 다보스에서 열린 세계경제포럼을 계기로 발표한 보고서에 포함되어 있다.
문서에서 읽은 바와 같이, 2014년 바닷물에서 플라스틱 톤과 물고기 톤의 비율은 2025:2050였습니다. 180년에는 14분의 58이 될 것이고 90년에는 플라스틱 쓰레기가 더 많아질 것입니다... 이 보고서는 XNUMX명 이상의 전문가와의 인터뷰와 XNUMX개 이상의 다른 연구 분석을 기반으로 했습니다. 보고서 작성자는 플라스틱 포장재의 XNUMX%만이 재활용된다는 점에 주목합니다. 다른 재료의 경우 재활용률이 훨씬 더 높아 종이의 XNUMX%, 철강의 최대 XNUMX%를 회수합니다.
1. 1950-2010년 세계 플라스틱 생산
사용 용이성, 다재다능함 덕분에 세계에서 가장 인기 있는 소재 중 하나가 되었습니다. 그것의 사용은 1950년에서 2000년까지 거의 1배 증가했으며(XNUMX) 향후 XNUMX년 동안 두 배가 될 것으로 예상됩니다.
2. 투발루 군도의 태평양 낙원에서 찍은 사진
. 우리는 병, 호일, 창틀, 옷, 커피 머신, 자동차, 컴퓨터, 우리에서 그것을 발견합니다. 축구용 잔디도 천연 풀잎 사이에 합성 섬유를 숨깁니다. 동물이 실수로 먹은 비닐봉지와 비닐봉지는 길가와 들판에 버려져 있습니다(2). 종종 대안이 없기 때문에 플라스틱 폐기물이 태워져 유독 가스가 대기 중으로 방출됩니다. 플라스틱 쓰레기는 하수도를 막아 홍수를 일으킵니다. 그들은 식물의 발아와 빗물의 흡수를 방지합니다.
3. 거북이가 플라스틱 호일을 먹는다
가장 작은 것이 최악이다
많은 연구자들은 가장 위험한 플라스틱 쓰레기는 바다에 떠 있는 페트병이나 수십억 개의 붕괴된 비닐봉지가 아니라고 지적합니다. 가장 큰 문제는 우리가 실제로 알아채지 못하는 물체입니다. 이것은 옷감에 짜여진 얇은 플라스틱 섬유입니다. 수십 가지 방법, 수백 가지 도로, 하수구, 강, 심지어 대기를 통해 환경, 동물과 인간의 먹이 사슬에 침투합니다. 이러한 유형의 오염의 유해성은 도달합니다. 세포 구조와 DNA 수준!
불행하게도, 약 70억 톤의 이러한 유형의 섬유를 150억 개의 의류로 가공하는 것으로 추정되는 의류 산업은 실제로 어떤 식으로든 규제되지 않습니다. 의류 제조업체는 플라스틱 포장이나 앞서 언급한 페트병 제조업체와 같은 엄격한 제한 및 통제를 받지 않습니다. 세계의 플라스틱 오염에 대한 그들의 기여에 대해서는 거의 언급되거나 기록되지 않았습니다. 또한 유해한 섬유와 얽힌 옷을 폐기하기 위한 엄격하고 확립된 절차도 없습니다.
관련된 문제는 소위 미세 다공성 플라스틱즉, 크기가 5mm 미만인 작은 합성 입자입니다. 과립은 환경, 플라스틱 생산 또는 작동 중 자동차 타이어 마모 과정에서 분해되는 플라스틱과 같은 많은 출처에서 나옵니다. 클렌징 작용 덕분에 치약, 샤워 젤, 필링 제품에서도 미세 플라스틱 입자를 발견할 수 있습니다. 하수를 통해 그들은 강과 바다로 들어갑니다. 대부분의 기존 하수 처리장은 이를 잡을 수 없습니다.
쓰레기의 놀라운 소멸
2010~2011년 말라스피나(Malaspina)라는 해양 탐험가의 연구 결과 바다에 플라스틱 쓰레기가 생각보다 훨씬 적다는 사실이 뜻밖에도 밝혀졌다. 몇 개월 동안. 과학자들은 해양 플라스틱의 양을 수백만 톤으로 추정할 어획량에 의존하고 있었습니다. 한편, 2014년 미국 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences) 저널에 실린 연구 보고서는 약 40개에 대해 이야기합니다. 음정. 과학자들은 바닷물에 떠다녀야 할 플라스틱의 99%가 사라졌습니다!
4. 플라스틱과 동물
다 괜찮아? 절대적으로하지. 과학자들은 사라진 플라스틱이 해양 먹이 사슬에 유입되었다고 추측합니다. 따라서 쓰레기는 물고기와 다른 해양 생물이 대량으로 먹습니다. 이것은 태양과 파도의 작용으로 인해 조각난 후에 발생합니다. 그런 다음 떠 다니는 작은 물고기 조각은 작은 바다 생물 인 음식과 혼동 될 수 있습니다. 작은 플라스틱 조각을 먹는 것과 플라스틱과의 다른 접촉의 결과는 아직 잘 이해되지 않았지만 아마도 좋은 영향은 아닐 것입니다(4).
사이언스 저널에 발표된 보수적인 추정에 따르면 매년 4,8만 톤 이상의 플라스틱 쓰레기가 바다로 유입됩니다. 그러나 12,7만 톤에 달할 수 있습니다. 계산의 배후에 있는 과학자들은 추정치의 평균이 약 8만 톤이라면 그 파편의 양은 맨해튼 크기의 섬 34개를 단일 층으로 덮을 것이라고 말합니다.
이 계산의 주요 저자는 산타바바라에 있는 캘리포니아 대학의 과학자들입니다. 작업 과정에서 그들은 미국 연방 기관 및 기타 대학과 협력했습니다. 흥미로운 사실은 이러한 추정치에 따르면 6350에서 245에 불과하다는 것입니다. 바다를 어지럽히는 수많은 플라스틱이 해수면에 떠 있습니다. 나머지는 다른 곳에 있습니다. 과학자들에 따르면 해저와 해안, 그리고 물론 동물 유기체에서도 마찬가지입니다.
우리는 더 새롭고 더 무서운 데이터를 가지고 있습니다. 작년 말, 온라인 과학 저장소인 Plos One은 수백 개의 과학 센터 연구원들이 전 세계 해양 표면에 떠 있는 총 플라스틱 폐기물의 양을 268톤으로 추산한 공동 논문을 발표했습니다! 그들의 평가는 940-24년에 수행된 2007번의 탐사 데이터를 기반으로 합니다. 열대 바다와 지중해에서.
플라스틱 폐기물의 "대륙"(5)은 정적이지 않습니다. 시뮬레이션 기반 바다의 물 흐름의 움직임, 과학자들은 그들이 한곳에 모이지 않고 오히려 장거리로 운송된다는 것을 결정할 수 있었습니다. 바다 표면에 바람이 작용하고 지구의 회전(소위 코리올리 힘을 통해)의 결과로 우리 행성의 가장 큰 XNUMX개 몸체에 물 소용돌이가 형성됩니다. 떠다니는 모든 플라스틱 물체와 쓰레기가 점차 쌓이는 북태평양과 남태평양, 북대서양과 남대서양, 인도양. 이러한 상황은 매년 주기적으로 반복됩니다.
5. 다양한 크기의 해양 플라스틱 쓰레기 분포 지도.
이러한 "대륙"의 이동 경로에 대한 친숙함은 특수 장비(일반적으로 기후 연구에 유용함)를 사용하여 장기간 시뮬레이션한 결과입니다. 수백만 개의 플라스틱 쓰레기가 뒤따르는 경로가 연구되었습니다. 모델링은 수십만 킬로미터에 걸쳐 지어진 구조물에서 물의 흐름이 존재하여 최고 농도를 넘어선 폐기물의 일부를 동쪽으로 향하게 함을 보여주었습니다. 물론 위의 연구를 준비할 때 고려하지 않은 파도와 바람의 세기와 같은 다른 요소들이 있지만 확실히 플라스틱 운송의 속도와 방향에 중요한 역할을 합니다.
이러한 표류하는 폐기물 "토지"는 다양한 유형의 바이러스 및 박테리아에 대한 우수한 매개체이기도 하므로 더 쉽게 퍼질 수 있습니다.
"쓰레기 대륙"을 청소하는 방법
손으로 수집할 수 있습니다. 플라스틱 쓰레기는 누군가에게는 저주이고 누군가에게는 수입원입니다. 그들은 심지어 국제 조직에 의해 조정됩니다. 제XNUMX세계 수집가 집에서 플라스틱 분리. 그들은 손으로 또는 간단한 기계로 작업합니다. 플라스틱은 파쇄되거나 작은 조각으로 절단되어 추가 가공을 위해 판매됩니다. 그들 사이의 중개자, 행정 및 공공 기관은 전문 기관입니다. 이 협력은 수집가에게 안정적인 수입을 제공합니다. 동시에 환경에서 플라스틱 폐기물을 제거하는 방법입니다.
그러나 수동 수집은 상대적으로 비효율적입니다. 따라서 더 야심찬 활동에 대한 아이디어가 있습니다. 예를 들어, The Ocean Cleanup 프로젝트의 일환으로 네덜란드 회사인 Boyan Slat은 다음을 제공합니다. 바다에 떠다니는 쓰레기 차단기 설치.
일본과 한국 사이에 위치한 쓰시마 섬 근처의 시범 폐기물 수거 시설은 매우 성공적이었습니다. 외부 에너지원에 의해 전원이 공급되지 않습니다. 그것의 사용은 바람, 해류 및 파도의 영향에 대한 지식을 기반으로 합니다. 호 또는 슬롯(6) 형태로 구부러진 트랩에 갇힌 떠다니는 플라스틱 파편은 쌓이는 영역으로 더 밀려 들어가 비교적 쉽게 제거할 수 있습니다. 이제 솔루션이 더 작은 규모로 테스트되었으므로 XNUMXkm 길이의 더 큰 설비를 구축해야 합니다.
6. The Ocean Cleanup 프로젝트의 일환으로 떠다니는 플라스틱 쓰레기 수거.
유명한 발명가이자 백만장자인 James Dyson이 몇 년 전에 이 프로젝트를 개발했습니다. MV 레시클론또는 그레이트 바지선 진공 청소기그의 임무는 대부분 플라스틱인 쓰레기의 바닷물을 청소하는 것입니다. 기계는 그물로 이물질을 잡은 다음 XNUMX대의 원심 진공 청소기로 빨아들여야 합니다. 개념은 흡입이 물 밖에서 이루어져야 하며 물고기를 위험에 빠뜨리지 않아야 한다는 것입니다. Dyson은 백리스 사이클론 진공 청소기의 발명가로 가장 잘 알려진 영국 산업 장비 디자이너입니다.
아직 수집 할 시간이있을 때이 쓰레기 덩어리로 무엇을해야합니까? 아이디어가 부족하지 않습니다. 예를 들어 Canadian David Katz는 플라스틱 병()을 만들 것을 제안합니다.
여기서 폐기물은 일종의 통화가 될 것입니다. 돈, 옷, 음식, 모바일 충전 또는 3D 프린터로 교환할 수 있습니다., 재활용 플라스틱으로 새로운 가정 용품을 만들 수 있습니다. 이 아이디어는 페루의 수도인 리마에서도 구현되었습니다. 이제 Katz는 아이티 당국의 관심을 끌 계획입니다.
재활용은 효과가 있지만 전부는 아닙니다.
"플라스틱"이라는 용어는 주성분이 합성, 천연 또는 변형된 폴리머인 재료를 의미합니다. 플라스틱은 순수한 중합체와 다양한 부형제를 첨가하여 변형된 중합체 모두에서 얻을 수 있습니다. 구어체로 "플라스틱"이라는 용어는 플라스틱으로 분류될 수 있는 재료로 만들어진 가공 및 완제품을 위한 반제품도 포함합니다.
약 XNUMX가지 일반적인 유형의 플라스틱이 있습니다. 각각은 응용 분야에 가장 적합한 재료를 선택하는 데 도움이 되는 다양한 옵션으로 제공됩니다. XNUMX개(또는 XNUMX개) 그룹이 있습니다. 벌크 플라스틱: 폴리에틸렌(PE, 고밀도 및 저밀도, HD 및 LD 포함), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET). 소위 빅 7 또는 75(XNUMX)은 모든 플라스틱에 대한 유럽 수요의 거의 XNUMX%를 차지하며 도시 매립지로 보내지는 가장 큰 플라스틱 그룹을 나타냅니다.
이러한 물질의 폐기 방법 야외에서 불타다 전문가와 일반 대중 모두에게 결코 받아들여지지 않습니다. 반면에 환경 친화적인 소각로를 이러한 목적으로 사용할 수 있어 폐기물을 최대 90%까지 줄일 수 있습니다.
매립지의 폐기물 보관소 야외에서 태우는 것만큼 유독하지는 않지만 대부분의 선진국에서는 더 이상 허용되지 않습니다. "플라스틱이 내구성이 있다"는 것은 사실이 아니지만 폴리머는 식품, 종이 또는 금속 폐기물보다 생분해되는 데 훨씬 더 오래 걸립니다. 예를 들어 폴란드에서는 연간 70인당 약 10kg인 현재 플라스틱 폐기물 생산량과 최근까지 겨우 30%를 넘지 않는 회수율로 가정하면 이 쓰레기의 국내 더미는 불과 XNUMX년 만에 XNUMX천만 톤에 달할 것입니다..
화학적 환경, 노출(UV) 및 물론 재료 조각화와 같은 요인은 플라스틱의 느린 분해에 영향을 미칩니다. 많은 재활용 기술(8)은 단순히 이러한 프로세스를 크게 가속화하는 데 의존합니다. 결과적으로 우리는 폴리머에서 더 간단한 입자를 얻거나 다른 것을 위한 재료로 되돌릴 수 있거나 압출용 원료로 사용할 수 있는 더 작은 입자를 얻거나 화학적 수준으로 이동하여 바이오매스, 물, 다양한 가스의 종류, 이산화탄소, 메탄, 질소.
8. 재활용 및 플라스틱 가공 기술
열가소성 폐기물을 처리하는 방법은 여러 번 재활용할 수 있기 때문에 비교적 간단합니다. 그러나 가공 과정에서 폴리머의 부분적인 열화가 발생하여 제품의 기계적 물성이 저하됩니다. 이러한 이유로 재활용 재료의 일정 비율만 처리 공정에 추가되거나 폐기물을 장난감과 같이 성능 요구 사항이 낮은 제품으로 처리합니다.
사용한 열가소성 플라스틱 제품을 폐기할 때 훨씬 더 큰 문제는 정렬의 필요성 전문 기술과 불순물 제거가 필요한 범위 측면에서. 이것이 항상 유익한 것은 아닙니다. 가교 중합체로 만든 플라스틱은 원칙적으로 재활용할 수 없습니다.
모든 유기 물질은 가연성이지만 이러한 방식으로 파괴하는 것도 어렵습니다. 이 방법은 유황, 할로겐 및 인을 함유한 물질에는 적용할 수 없습니다. 연소 시 이른바 산성비의 원인이 되는 다량의 독성 가스를 대기 중으로 방출하기 때문입니다.
우선, 유기 염소 방향족 화합물이 방출되며 그 독성은 시안화 칼륨보다 몇 배 더 크고 디 옥산 형태의 탄화수소 산화물-C4H8O2 i 푸란 - C4H4대기로의 방출에 대해. 그들은 환경에 축적되지만 낮은 농도로 인해 감지하기 어렵습니다. 음식물, 공기, 물에 흡수되어 체내에 축적되어 심각한 질병을 일으키고 신체의 면역력을 저하시키며 발암성 물질이며 유전적 변이를 일으킬 수 있습니다.
다이옥신 배출의 주요 원인은 염소를 함유한 폐기물의 소각입니다. 이러한 유해 화합물의 방출을 방지하기 위해 소위 장비를 설치합니다. 애프터 버너, 최소. 1200°C.
폐기물은 다양한 방식으로 재활용됩니다.
Технология 재활용 플라스틱으로 만든 다단계 시퀀스입니다. 적절한 퇴적물 수집, 즉 플라스틱과 쓰레기를 분리하는 것부터 시작합시다. 가공 공장에서는 먼저 사전 분류를 한 다음 연삭 및 연삭, 이물질 분리, 유형별로 플라스틱 분류, 건조 및 회수된 원료로부터 반제품을 얻습니다.
수거된 쓰레기를 유형별로 분류하는 것이 항상 가능한 것은 아닙니다. 그렇기 때문에 일반적으로 기계적 및 화학적으로 구분되는 다양한 방법으로 분류됩니다. 기계적 방법에는 다음이 포함됩니다. 수동 분리, 부양 또는 공압. 폐기물이 오염된 경우 이러한 분류는 습식 방식으로 수행됩니다. 화학적 방법에는 다음이 포함됩니다. 가수 분해 – 폴리머의 증기 분해(폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리우레탄 및 폴리카보네이트의 재생산을 위한 원료) 또는 저온 열분해, 예를 들어 PET 병 및 사용한 타이어가 처리됩니다.
열분해 하에서는 완전히 무산소 상태이거나 산소가 거의 또는 전혀 없는 환경에서 유기 물질의 열 변형을 이해합니다. 저온 열분해는 450-700°C의 온도에서 진행되며 무엇보다도 수증기, 수소, 메탄, 에탄, 일산화탄소 및 이산화물과 황화수소로 구성된 열분해 가스를 형성합니다. 암모니아, 오일, 타르, 물 및 유기물, 열분해 코크스 및 중금속 함량이 높은 먼지. 재순환 과정에서 생성된 열분해 가스로 작동하기 때문에 설비에 전원 공급이 필요하지 않습니다.
설비 작동을 위해 최대 15%의 열분해 가스가 소비됩니다. 이 공정은 또한 연료유와 유사한 최대 30%의 열분해 액체를 생성하며, 이는 가솔린 30%, 솔벤트, 연료유 50% 및 연료유 20%와 같은 부분으로 나눌 수 있습니다.
50톤의 폐기물에서 얻은 나머지 5차 원료는 다음과 같습니다. 최대 XNUMX%의 탄소 피로탄산염은 발열량 측면에서 코크스에 가까운 고형 폐기물로, 고체 연료, 필터용 활성탄 또는 분말로 사용할 수 있습니다. 페인트용 안료 및 자동차 타이어의 열분해 동안 최대 XNUMX%의 금속(선미 스크랩).
주택, 도로 및 연료
설명된 재활용 방법은 심각한 산업 공정입니다. 모든 상황에서 사용할 수 있는 것은 아닙니다. 덴마크 공대생 Lisa Fuglsang Westergaard(9세)는 인도 서부 벵갈의 조이고팔푸르 시에서 독특한 아이디어를 생각해 냈습니다.
9. 리사 풀상 웨스터가드
벽돌만 만드는 것이 아니라 프로젝트에 참여하는 사람들이 실제로 혜택을 받을 수 있도록 전체 프로세스를 설계했습니다. 그녀의 계획에 따르면 폐기물은 먼저 수거되고 필요한 경우 청소됩니다. 그런 다음 수집된 재료를 가위나 칼로 더 작은 조각으로 잘라서 준비합니다. 파쇄된 원료는 금형에 넣고 플라스틱이 가열되는 태양열 창살 위에 놓입니다. 약 XNUMX시간 후에 플라스틱이 녹고 식은 후에 완성된 벽돌을 틀에서 꺼낼 수 있습니다.
플라스틱 벽돌 그들은 대나무 막대기를 끼울 수 있는 두 개의 구멍이 있어 시멘트나 다른 바인더를 사용하지 않고 안정적인 벽을 만듭니다. 그런 다음 이러한 플라스틱 벽은 예를 들어 태양으로부터 보호하는 점토 층과 같은 전통적인 방식으로 회 반죽을 칠할 수 있습니다. 플라스틱 벽돌로 만든 집은 또한 점토 벽돌과 달리 몬순 비에 대한 저항력이 있어 훨씬 더 내구성이 있다는 장점이 있습니다.
인도에서도 플라스틱 폐기물이 사용된다는 사실을 기억할 가치가 있습니다. 도로 건설. 인도의 모든 도로 개발자는 2015년 XNUMX월 인도 정부 규정에 따라 플라스틱 폐기물과 역청 혼합물을 사용해야 합니다. 이것은 플라스틱 재활용의 증가하는 문제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. 이 기술은 교수에 의해 개발되었습니다. Madurai School of Engineering의 Rajagopalan Vasudevan.
전체 프로세스는 매우 간단합니다. 폐기물은 먼저 특수 기계를 사용하여 일정한 크기로 파쇄됩니다. 그런 다음 적절하게 준비된 집계에 추가됩니다. 되메움 쓰레기는 뜨거운 아스팔트와 혼합됩니다. 도로는 110~120°C의 온도로 깔려 있습니다.
도로 건설에 폐 플라스틱을 사용하면 많은 이점이 있습니다. 프로세스가 간단하고 새로운 장비가 필요하지 않습니다. 돌 50kg당 XNUMXg의 아스팔트가 사용됩니다. 이 중 XNUMX분의 XNUMX은 사용되는 아스팔트의 양을 줄이는 플라스틱 폐기물일 수 있습니다. 플라스틱 폐기물은 또한 표면 품질을 향상시킵니다.
바스크 지방 대학의 엔지니어인 Martin Olazar는 폐기물을 탄화수소 연료로 처리하는 흥미롭고 유망한 공정 라인을 구축했습니다. 본 발명자가 다음과 같이 기술한 식물 광산 정제소, 엔진에 사용되는 바이오 연료 공급 원료의 열분해를 기반으로 합니다.
Olazar는 두 가지 유형의 생산 라인을 구축했습니다. 첫 번째는 바이오매스를 처리합니다. 두 번째로 더 흥미로운 것은 플라스틱 폐기물을 타이어 생산에 사용할 수 있는 재료로 재활용하는 데 사용됩니다. 폐기물은 500°C의 상대적으로 낮은 온도에서 반응기에서 급속 열분해 공정을 거쳐 에너지 절약에 기여합니다.
새로운 아이디어와 재활용 기술의 발전에도 불구하고 매년 전 세계에서 생산되는 300억 톤의 플라스틱 폐기물 중 적은 비율만이 처리됩니다.
Ellen MacArthur Foundation의 연구에 따르면 포장재의 15%만이 용기로 보내지고 5%만이 재활용됩니다. 거의 XNUMX/XNUMX의 플라스틱이 환경을 오염시키며, 환경에 수십 년, 때로는 수백 년 동안 남아 있게 됩니다.
쓰레기가 스스로 녹게 놔두세요
플라스틱 폐기물의 재활용은 방향 중 하나입니다. 우리는 이미 이 쓰레기를 많이 생산했고 업계의 상당 부분이 여전히 XNUMX대 멀티톤 플라스틱 재료로 많은 제품을 공급하고 있기 때문에 중요합니다. 하지만 시간이 지남에 따라 생분해성 플라스틱, 예를 들어 전분 파생물, 폴리락트산 또는 실크와 같은 차세대 소재의 경제적 중요성이 증가할 가능성이 있습니다..
10. d2w 생분해성 개 쓰레기 봉투.
이러한 재료의 생산은 일반적으로 혁신적인 솔루션의 경우와 마찬가지로 여전히 상대적으로 비쌉니다. 그러나 재활용 및 폐기와 관련된 비용을 제외하므로 전체 청구서를 무시할 수 없습니다.
생분해성 플라스틱 분야에서 가장 흥미로운 아이디어 중 하나는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌으로 만들어지며, 이는 생산에 다양한 유형의 첨가제를 사용하는 기술인 것 같습니다. d2w (10) 또는 전나무.
폴란드를 포함하여 몇 년 동안 영국 회사인 Symphony Environmental의 d2w 제품이 더 잘 알려져 있습니다. 빠르고 환경 친화적인 자체 분해가 필요한 연질 및 반경질 플라스틱 생산을 위한 첨가제입니다. 전문적으로 d2w 작업을 호출합니다. 플라스틱의 산소 분해. 이 공정은 물질을 물, 이산화탄소, 바이오매스, 기타 잔류물 및 메탄 방출 없이 미량 원소로 분해하는 과정을 포함합니다.
일반명 d2w는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 폴리스티렌에 첨가제로 제조 공정 중에 첨가되는 다양한 화학 물질을 나타냅니다. 온도와 같이 분해를 촉진하는 선택된 요인의 영향으로 자연적인 분해 과정을 지원하고 가속화하는 소위 d2w 프로분해제, 선샤인, 압력, 기계적 손상 또는 단순 스트레칭.
탄소와 수소 원자로 구성된 폴리에틸렌의 화학적 분해는 탄소-탄소 결합이 끊어지면 발생하며, 이는 다시 분자량을 감소시키고 사슬 강도와 내구성의 손실로 이어집니다. d2w 덕분에 재료 분해 프로세스가 XNUMX일로 단축되었습니다. 휴식 시간 - 예를 들어 포장 기술에서 중요합니다. - 첨가제의 함량과 유형을 적절하게 제어하여 재료 생산 중에 계획할 수 있습니다. 일단 시작된 분해 과정은 깊은 지하, 수중 또는 실외에 상관없이 제품이 완전히 분해될 때까지 계속됩니다.
d2w로부터 자가 분해가 안전하다는 것을 확인하기 위한 연구가 수행되었습니다. d2w를 포함하는 플라스틱은 이미 유럽 연구소에서 테스트되었습니다. Smithers/RAPRA는 식품 접촉에 대해 d2w를 테스트했으며 몇 년 동안 영국의 주요 식품 소매업체에서 사용했습니다. 첨가제는 독성 효과가 없으며 토양에 안전합니다.
물론 d2w와 같은 솔루션은 이전에 설명한 재활용을 빠르게 대체하지는 못하지만 점진적으로 재활용 프로세스에 들어갈 수 있습니다. 결국 이러한 과정에서 생성된 원료에 프로분해제가 추가될 수 있으며, 우리는 산소 생분해성 물질을 얻습니다.
다음 단계는 산업 공정 없이 분해되는 플라스틱입니다. 예를 들어 초박형 전자 회로가 만들어져 인체에서 기능을 수행한 후 분해됩니다., 작년 XNUMX월에 처음 선보였습니다.
발명 녹는 전자 회로 작업을 완료한 후 사라질 전자 제품() 및 재료인 소위 덧없는(fleeting) 또는 원하는 경우 "일시적인" 전자 제품에 대한 더 큰 연구의 일부입니다. 과학자들은 이미 매우 얇은 층으로 칩을 구성하는 방법을 개발했습니다. 나노멤브레인. 그들은 며칠 또는 몇 주 안에 용해됩니다. 이 프로세스의 기간은 시스템을 덮는 실크 레이어의 특성에 따라 결정됩니다. 연구원은 이러한 속성을 제어할 수 있는 능력이 있습니다. 즉, 적절한 레이어 매개변수를 선택하여 시스템을 영구적으로 보호할 기간을 결정합니다.
BBC 교수의 설명대로 미국 Tufts 대학의 Fiorenzo Omenetto: “가용성 전자 장치는 기존 회로와 마찬가지로 안정적으로 작동하여 설계자가 지정한 시간에 해당 환경의 목적지로 녹습니다. 며칠 또는 몇 년이 될 수 있습니다."
교수에 따르면. 일리노이 대학의 존 로저스(John Rogers)는 통제된 용출 물질의 가능성과 적용 가능성을 발견하지 못했습니다. 아마도 환경 폐기물 처리 분야에서 본 발명에 대한 가장 흥미로운 전망일 것입니다.
박테리아가 도움이 될까요?
수용성 플라스틱은 완전히 새로운 소재로의 전환을 의미하는 미래 트렌드 중 하나입니다. 둘째, 이미 환경에 존재하는 환경유해물질을 빠르게 분해할 수 있는 방법을 찾아 그곳에서 사라지면 좋겠습니다.
가장 최근 교토 공과 대학은 수백 개의 플라스틱 병의 열화를 분석했습니다. 연구 과정에서 플라스틱을 분해할 수 있는 박테리아가 있다는 사실이 밝혀졌다. 그들은 그녀를 불렀다 . 이 발견은 저명한 저널 사이언스에 기술되었습니다.
이 생성은 두 가지 효소를 사용하여 PET 폴리머를 제거합니다. 하나는 화학 반응을 일으켜 분자를 분해하고 다른 하나는 에너지 방출을 돕습니다. 이 박테리아는 PET 병 재활용 공장 근처에서 채취한 250개의 샘플 중 하나에서 발견되었습니다. 130°C에서 하루에 30 mg/cm²의 속도로 PET 멤브레인 표면을 분해하는 미생물군에 포함되었습니다. 과학자들은 또한 PET를 가지고 있지는 않지만 대사할 수 없는 유사한 미생물 세트를 얻을 수 있었습니다. 이 연구는 실제로 플라스틱을 생분해한다는 것을 보여주었습니다.
PET에서 에너지를 얻기 위해 박테리아는 먼저 영어 효소(PET 가수분해 효소)로 PET를 모노(2-히드록시에틸) 테레프탈산(MHET)으로 가수분해하고, 다음 단계에서 영어 효소(MGET 가수분해 효소)를 사용하여 가수분해합니다. . 원래 플라스틱 모노머: 에틸렌 글리콜 및 테레프탈산. 박테리아는 이러한 화학 물질을 직접 사용하여 에너지를 생산할 수 있습니다(11).
11. 박테리아에 의한 PET 분해
불행히도 전체 식민지가 얇은 플라스틱 조각을 펼치려면 30주가 걸리고 적절한 조건(온도 XNUMX°C 포함)이 필요합니다. 발견이 재활용의 양상을 바꿀 수 있다는 사실은 변하지 않습니다.
우리는 사방에 흩어진 플라스틱 쓰레기와 함께 살 운명이 아닙니다(12). 재료 과학 분야의 최근 발견에서 알 수 있듯이 부피가 크고 제거하기 어려운 플라스틱을 영원히 제거할 수 있습니다. 그러나 곧 완전히 생분해되는 플라스틱으로 전환하더라도 우리와 우리 아이들은 앞으로도 오랫동안 남은 음식을 처리해야 할 것입니다. 버려진 플라스틱 시대. 싸고 편리하다는 이유로 기술을 주저 없이 포기하지 않는 인류에게 좋은 교훈이 되지 않을까요?
