Műanyagok és a környezet

Ha nem lennének gombák, környezetünket több méter magas növényi és állati hulladékból álló szemét borítaná. A gombák föld alatti része, a micélium mindent behálózó finom cső alakú fonalai azonban válogatás nélkül minden szerves anyagot degradálnak és táplálékként hasznosítanak. Ezért újabban a szemétlerakók és a műanyaghulladék eltüntetésére próbálják őket alkalmazni, de a micélium gyors növekedése révén előállítható szövedékkel akár a műanyag csomagoló és más eszközöket is helyettesíthetik.

A lágy PVC előállításához több évtizede óriási mennyiségben felhasznált ftalátok egy részéről kiderült, hogy károsak lehetnek az egészségre. Részben ennek nyomán a világon számos szervezet követelte a PVC és a ftalátok teljes betiltását. Kiderült, hogy a kis molekulatömegű ftalátokkal szemben a nagy molekulatömegűeknek nincs káros hatása. A törvényalkotók és a gyártók nagy erőfeszítéseket tesznek a PVC és a ftalátok jó hírének helyreállítására és a káros ftalátok kiiktatására.

Az óceánok vizén lebegő szemét nemcsak undorító, de veszélyezteti a vizek élővilágát is. A világ megmozdult, hogy tegyen valamit ez ellen. Az északi féltekén a vízbe kerülő hulladék mennyiségét próbálják csökkenteni (1. rész a Szemle 2013. 5. számában). A déli féltekén a szennyezettség mértékét, a hulladék felhalmozódását mérték fel a déli Csendes-óceán szubtrópikus köráramlatában (2. rész).

A biopolimerek házasítása PVC-vel nemcsak a tulajdonságok, hanem a PVC környezetvédelmi pozíciójának javítását is célozza. A növényi eredetű természetes szálak társítását polimerekkel sokan kutatják. Ma már bizonyították, hogy a len, a kender, a juta vagy a bambuszrost erősítő hatást fejt ki a polimermátrixokban. Azonban a tulajdonságok mellett az is fontos, hogy az adott szál megfelelő minőségben, mennyiségben és időben álljon a feldolgozó rendelkezésére.

Az óceánok vizén lebegő szemét nemcsak undorító, de veszélyezteti a vizek élővilágát is. A világ megmozdult, hogy tegyen valamit ez ellen. Az északi féltekén a vízbe kerülő hulladék mennyiségét próbálják csökkenteni (1. rész). A déli féltekén a szennyezettség mértékét mérik fel (2. rész a következő számban).

A PET palackok tömege megjelenésük óta fokozatosan csökken, az utóbbi években lassuló mértékben. Habár ezzel csökken a reciklálható anyagok mennyisége, összességében a fenntarthatóságra kedvező a hatása. A fejlesztések újabb iránya, hogy a PET kiindulási összetevőit megújuló forrásból, növényi eredetű anyagokból állítsák elő.

Ketyeg az óra az EU vegyipari programjában, a Reach-ben. 2013. május 31. az évi 100 tonnánál nagyobb mennyiségben gyártott vagy importált vegyi anyagok regisztrációs dossziéjának benyújtási határideje, ami sok gyártónak okoz nehézségeket. Az első periódusban benyújtott dossziék alapján az ECHA szorgalmasan dolgozik, és várható, hogy hamarosan eddig fontosnak tartott vegyi anyagokat iktatnak ki részben vagy egészen a vegyiparból. 2014-2020 között az EU Horizon 2020 nevű kutatási keretprogramjában 80 milliárd EUR-t fordít a gazdaság növekedését segítő kutatásokra. Vajon legyőzheti-e a kreativitás a Reach által felállított korlátokat?

A PET és a PE-HD után talán megindul más műanyagfajták nagyobb arányú újrafeldolgozása is. Az USA-ban néhány globális nagyvállalat szövetkezett az egészségügyi műanyaghulladék visszaforgatására, a Boeing cég a szénszálas műanyagok újrafeldolgozóit keresi, Németországban pedig oldószeres eljárással próbálják a kompozitok műanyag-komponensét visszanyerni.

Míg a nyugati országokban a magas bérek miatt nem gazdaságos a használt autók műanyagtartalmának visszanyerése, Kínában megéri kézi munkával kiszerelni az újrafelhasználható műanyag alkatrészeket. A jelenleg még kellő szakértelem nélkül végzett munkát egy kínai egyetem próbálja szervezettebbé tenni.

A műanyaghulladék hasznosítása az európai országokban nagy külöbségeket mutat, de ahol nagy a hasznosítás részaránya, ott is főképpen elégetik a hulladékot és energiáját nyerik vissza. Az EU arra törekszik, hogy 2020-ig a hasznosítás 100%-os legyen, és növekedjék az újrafeldolgozott hulladék aránya.

A műanyaghulladékok közül azokat érdemes újra feldolgozni, amelyek jól elkülöníthe-tők és nagy mennyiségben fordulnak elő; jelenleg ilyenek a használt PET és PE-HD pa-lackok. A biodegradálható műanyagok közül az ipari méretben rövid idő alatt komposz-tálhatók számíthatnak sikerre. A nehezen újrafeldolgozható vagy kis mennyiségben megjelenő műanyagok hulladékának hasznosítására a termikus eljárások, ezen belül a pirolízis és gázosítás – anyaguk szintézisgázzá vagy üzemanyaggá alakítása – tűnik jár-ható útnak.

Egy olasz cég újfajta szűrőrendszert dolgozott ki, amellyel a szennyezett hulladékok fel-dolgozásának gazdaságossága javítható.

A PVC csöveket kiterjedten alkalmazzák az ivóvíz- és szennyvízelvezetésben. A PVC-vel szemben még ma is vannak ellenérzések, amelyek indokolják, hogy a műanyagipari szervezetek bemutassák a PVC előnyeit más anyagokkal szemben, beleértve az "ökológiai lábnyom" nagyságát.

A fejlett országokban a kiürült PET palackok kisebb-nagyobb részét már évek óta visszagyűjtik, de eddig a feldolgozást (főképpen szállá) elsősorban a fejlődő országokra bízták. A szálgyártás továbbra is aktuális, de az árak növekedése és a technológia fejlesztése ma már az ipari országokat is érdekeltté teszi az újrafeldolgozásban. Emiatt a piacon verseny van kialakulóban a kiürült PET palackok megszerzéséért.

A hőre lágyuló tömegműanyagok hulladékának újrafeldolgozására ma már bejáratott módszerek állnak rendelkezésre. Vannak azonban makacs hulladékok, amelyek eddig ellenálltak a hasznosításnak. Közülük most a térhálós kötéseket tartalmazó kis sűrűségű PE-LD habok és a társított szerkezetekbe épített kemény poliuretánhabok hulladékának újrafeldolgozására kínálnak új eljárást.

A „bioműanyagok” ma már nem feltétlenül a biológialag lebomló műanyagokat jelentik, hanem inkább a megújuló forrásból – növényi alapanyagból – gyártottakat, és néhány év múlva több lesz közöttük a hagyományos műanyagokhoz hasonlóan tartós polimer, mint a komposztálható. De elég lesz-e a biomassza a petrolbázisú polimerek helyettesíté-sére?

Részben a kőolajkészletek fogyása, részben a CO₂-emisszió csökkentése érdekében nagy erővel folyik a megújuló forráson, általában biomasszán alapuló műanyagok fejlesztése. Jelenleg ezek a világ műanyagtermelésének, még csak kb. 1%-át teszik ki, választékuk azonban máris meglehetősen nagy. Ezekről és gyártóikról adunk a teljesség igénye nélkül áttekintést.

A politejsav (PLA) a bioműanyagok egyike (mert megújuló forrásból származik), egyúttal biodegradálható (mert komposztálható). Felhasználását elsősorban a csomagolóipar számára ajánlják, de újabb alkalmazási területeit is keresik. Ilyen lehet a biomassza gyűjtésére szolgáló és azzal együtt komposztálható PLA zsák, vagy a regeneratív orvostechnika, amelynek az élő szervezetben előre meghatározott élettartamú polimerekre volna szüksége. Egy kutatócsoport in vitro és in vivo kísérletekben vizsgálta a PLA és származékainak degradációját.

A biopolimerek lassan egyenjogú tagjaivá válnak a műanyagoknak, ezért a velük szembeni elvárások is szigorúbbak lettek. Csomagolóanyagként ugyanazt kell nyújtaniuk, mint a hagyományos műanyagoknak, és az sem baj, ha nem komposztálhatók. Hulladékaik hasznosítására is többféle módszert ajánlanak.

Más iparágakhoz hasonlóan a játékgyártásban is fontossá vált a termékek forráskímélő gyártása, a játékok egyre "zöldebbek". De elkészült az első extrudálható ceruza is farosttal erősített kompaundból, amelyet a grafikusokon kívül ma leginkább a gyerekek használnak.