Дешевый пластик наводняет развивающиеся страны

Дешевый пластик наводняет развивающиеся страны — мы создаем новые биоразлагаемые материалы, чтобы помочь

Под давлением снижения спроса на топливо во время пандемии и роста использования возобновляемых источников энергии нефтяная промышленность строит для себя новое будущее в пластмассах. Вместо того, чтобы приводить в действие транспортные средства или вырабатывать электроэнергию, нефтяные компании все чаще стремятся использовать свою продукцию для производства дешевой пластиковой упаковки, которую они могут продавать в странах с низким и средним уровнем дохода.

Эта проблема? Во многих странах нет средств для вторичной переработки даже собственного пластика. Страны развивающегося мира уже наводнены пластиком, экспортируемым для сортировки и переработки странами с более высокими доходами, поэтому нефтяные компании фактически угрожают затопить развивающийся мир новой волной пластика, практически не подлежащего вторичной переработке. Компании в США закладывают основу для этого прямо сейчас, лоббируя подрыв запрета на пластиковые пакеты в Кении.

Огромное количество пластиковых отходов, которые уже накопились в развивающемся мире, не обрабатываются должным образом. Свалки и сжигание являются наиболее распространенными решениями, но при сжигании пластика выделяются токсичные химические вещества. На предприятиях по переработке или захоронению пластмасс часто улетучивается, захлебываясь в реках и прибрежных морях. Пластик вызывает проблемы даже в том случае, если он валяется на земле. Группа исследователей в Китае обнаружила, что количество и разнообразие насекомых и червей в почве значительно сократилось, когда по земле распространился полиэтилен низкой плотности — тот вид пластиковых пакетов для переноски.

По мере того, как растет давление с целью продажи большего количества пластмасс в развивающийся мир, растет и количество доказательств, демонстрирующих вред, причиняемый этими отходами, накапливающимися в окружающей среде. Это требует захвата пластиковых отходов в «безопасных раковинах», таких как композиты из дерева и пластика.
Биоразлагаемые композиты
Пластмассовые отходы из домов и предприятий, такие как использованные пакеты для переноски, можно собирать, очищать и комбинировать с натуральными материалами, такими как опилки. Эти новые композитные материалы удерживают пластиковый мусор в стабильной форме, предотвращая его разрушение и разлет в почву и океан. Новые материалы могут в конечном итоге заменить пластмассы, полученные из нефти, и перекрыть доступ к производству новых пластмасс. Но на данный момент эти безопасные раковины — жизненно важный шаг.

Наша команда из Universiti Sumatera Utara (Университет Северной Суматры) в Индонезии недавно разработала древесно-пластиковый композит для использования в строительстве. Объединив ПВД и опилки дуриана с местного лесопильного завода, мы создали композитные материалы, подходящие для строительства домов, ограждений и мебели. Наше исследование показало, что термиты, обитающие в Индонезии, могут проглатывать эти композитные материалы, будучи закопанными в почву, но нам все еще нужны дальнейшие исследования.

Крупным планом изображение белого термита.
Резиновые термиты (Coptotermes curvignathus) обитают в Индонезии, но в других местах являются инвазивными вредителями. Сара МакКэффри / Музеи Виктории, CC BY
У термитов есть ПВД в кишечнике, но мы еще не уверены, переваривают ли они пластик полностью или просто расщепляют его на микро- и нанопластики. Некоторые термиты культивируют в своих гнездах микроорганизмы, которые могут разрушать пластик ПВД. У нашего? В противном случае внедрение новых термитов или микробов, не являющихся аборигенами Суматры, может создать еще более серьезные проблемы.

Северная Суматра является домом для тропических лесов, носорогов и тигров, а местные экосистемы уязвимы. Люди, живущие в отдаленных районах, обычно хотят иметь удобные товары народного потребления, обработанные продукты питания, лекарства и другие удобства, которые поставляются с пластиковой упаковкой. Но им не нужны отходы, которые это производит. В большинстве этих общин отсутствуют службы по удалению твердых отходов, поэтому их единственные варианты — сжигание и захоронение. Хотя люди на соседнем индонезийском острове Ява имеют более высокий уровень жизни, их реки загрязнены пластиком больше, чем любые другие в мире.

Наш древесно-пластиковый композит может заменить дерево, пластиковый настил или ограждение, удаляя пластиковые отходы из окружающей среды и уменьшая нагрузку на леса в плане строительных материалов. Но нам также необходимо проверить, безопасен ли наш биоразлагаемый композит. Мы еще не знаем, будет ли это более или менее опасным для возгорания, чем другие строительные материалы, доступные на индонезийском рынке. Оценка воспламеняемости важна — переработанный пластиковый настил недавно загорелся и сгорел на одном из древних археологических раскопок в Австралии.

Глобальные исследования материалов
Древесина дуриана эволюционировала вместе с насекомыми и микробами в Индонезии, которые были способны ее разлагать. Объединение пластиковых отходов с материалами, которые являются частью местных экосистем, может гарантировать, что полученные композиты будут биоразлагаемыми в окружающей среде, в которой они созданы, где бы они ни находились. Ученые обнаружили некоторые аспекты природных систем, которые могут разрушать и разрушать пластмассы. Мы использовали термитов и связанных с ними микробов, но личинки моли и бактерии, поедающие пластик, также могут работать.

Во всем мире лесопилки производят пыль и муку из местной древесины, которые можно смешивать с повсеместно распространенными пластиковыми отходами. Там, где развивающиеся рынки могут быть нацелены на дешевую пластиковую упаковку, ученые могли бы адаптировать нашу процедуру изготовления композитных материалов к местным условиям.

Эти композитные материалы многообещающи в качестве безопасных раковин для пластиковых отходов, но для их разработки требуется время. Они наиболее полезны для стран, наводненных пластиковыми отходами, которые не имеют капиталовложений для большинства технических решений и имеют еще более серьезные проблемы с развитием надежной инфраструктуры управления твердыми отходами. Хотя пластмассы — это глобальная проблема, именно такие недорогие местные исследования могут помочь решить кризис пластмасс там, где он ощущается наиболее остро.