Mokslininkai sukūrė naujos kartos plastiką, kuris turi beveik tobulą savybę

JAV Energetikos departamento „Lawrence Berkeley National Laboratory“ mokslininkai sukūrė naują plastiko polimerą, kuris „gali būti suskaidytas ir vėl surinktas molekuliniame lygyje – tarsi Lego dėlionė.“

„Dauguma plastikų pagaminti taip, kad jų niekada neperdirbsime“, – sakė chemikas Peter’is Cristensen’as. „Tačiau mes radome naują būdą, kaip surinkti plastiką. Tai yra plastiko perdirbimas, žvelgiant iš molekulinio lygmens.“

Visi plastikai yra polimerai iš daugiau ar mažiau pasikartojančių junginių – monomerų, – gaunamų iš organinės medžiagos, pavyzdžiui, naftos.

Šis molekulių tinklas gali būti sumaišytas su įvairiomis cheminėmis medžiagomis, suteikiant plastikui įvairių savybių, ir taip panaudotas nuo įprastų pirkinių maišelių iki drabužių ir baldų.

Kai kurie iš šios plastikų gausos gali būti perdirbami, bet tikrai ne visi. Į perdirbimui skirtus konteinerius arba taromatus galime drąsiai mesti polietileno tereftalato (PET) gėrimo pakuotes, bet tik ne kietą plastikinį žaislą ar indą.

Daugelis plastikų nukenčia nuo tų priedų, kurie prilimpa prie molekulinių grandinių ir taip plastikus nuspalvina, suminkština arba sukietina. Galutinis produktas mums yra priimtinas ir plačiai naudojamas, tačiau tokios molekulinės betvarkės tampa neįmanoma perdirbti.

Mokslininkai padarė tam tikrą pažangą pertvarkydami termoreaktyvius plastikus ir taip leisdami iš dalies juos perdirbti, tačiau norint iš tikrųjų išspręsti augančią plastikų krizę, reikia šį procesą padaryti kuo veiksmingesniu ir paprastesniu. Ir naujasis Berklio laboratorijos mokslininkų plastiko tipas gali atitikti šiuos reikalavimus.

Šio plastiko statybinis blokas yra monomeras, vadinamas diketoenaminu. Junginiu, kuris susidaro triketonui prikimbant prie amino.

Šių junginių formavimas į ilgą grandinę sudaro plastiką, vadinamą poli(diketoenaminu) arba PDK. Gera žinia, kad šios jungtys gali būti lengvai ištirpintos. Šį plastiką tereikia ne daugiau kaip 12 valandų pamirkyti stiprios rūgšties vonioje.

„Su PDK plastiku turime grįžtamas jungtis, kurių neturi įprasti plastikai. Tad PDK galima efektyviau perdirbti“, – sakė chemikas ir šio tyrimo vadovas Brett’as Helms’as.

Lengvai nutraukiant polimerų jungtis, plastiko pagrindiniai blokai gali vėl ir vėl būti atskirti nuo priedų ir dar kartą panaudoti. Tai yra uždaras ciklas ir PDK plastiką galima iš esmės perdirbti bei vėl panaudoti nesuskaičiuojamą kiekį kartų.

Mokslininkai ištyrė regeneravimo procesą užteršdami PDK bei rūgšties tirpalą kitomis cheminėmis medžiagomis. Galutinis rezultatas yra švari plastikinė dalis, kuri keliais žingsniais gali „atsikratyti visų medžiagų, keičiančių jos spalvą ir stipriąsias savybes, bei grįžti į pradinę būseną.“

„Mes domimės chemija, kuri leidžia plastikų gyvavimo ciklą pakeisti iš linijinio į uždarą“, – sakė Helms’as. „Matome galimybę padaryti įtaką ten, kur nėra perdirbimo galimybių.“

Šiuo metu su plastiko atliekų perdirbimo problema susiduria visos pasaulio šalys ir vyriausybės gali imtis įvairių veiksmų, bet viskas atsiremia į ekonomiką. Mokslininkai stengiasi įvairias būdais panaudoti plastikų atliekas ir šiais metais jie parodė, kaip plastiką paversti į kurą.

Bet kokie lengvi ir ekonomiškai patrauklus plastikų perdirbimo būdai yra verti dėmesio. Žinoma, mokslininkams dar teks nemažai nuveikti, kol PDK plastikas bus pradėtas plačiai naudoti ir atlikęs savo užduotis nukeliaus į vietinės perdirbimo įmonės rūgšties cisterną. Juk niekas nenori trapaus pirkinių maišelio ar lankstaus plastikinio peilio, net jei jis ir bus perdirbamas.