Plastik og holdbarhedens forbandelse

Plastik er en uundværlig del af hverdagen. Flasker, tasker, emballage og tekniske støbte dele af plast er lette og modstandsdygtige over for vand og forrådnelse. Selvom sådanne egenskaber værdsættes højt under brug, det er en anden historie, når det kommer til at deponere plastaffald i miljøet. Her, holdbarhedens velsignelse bliver uforgængelighedens forbandelse.

Ved første øjekast, problemet ser simpelthen ud til at være af æstetisk karakter. For så grimme og beskidte, men alligevel farverige dynger af plastik kan være, plast i sig selv er ikke-giftigt. De alvorligere aspekter af vores plastikverden bliver først synlige ved nærmere eftersyn – akvatiske arter, der omkommer i løkker lavet af plastikaffald eller fisk, der indtager de mindste plastikfragmenter, som derefter kunne føres tilbage til den menneskelige fødekæde. Beviser tyder på, for eksempel, at blødgøringsmidler af plast kan have en skadelig langtidsvirkning på fertiliteten. Og virkningen af ​​plastaffald på en organisme, når den henfalder til små partikler, er endnu ikke fastslået.

Hvorimod mikroorganismer, såsom bakterier og svampe, bruges nogle gange til at nedbryde giftige stoffer i miljøet, såsom olie, plastikaffald er endnu ikke blevet bortskaffet. Alle forfaldsfremkaldende organismer når deres grænser med plastik; ellers ville materialet ikke være så holdbart.

Dette er let forklaret ud fra et kemisk perspektiv. Alle plastmaterialer er polymerer, kemisk set. Polymerer består af meget lange kæder af molekylære enheder, som igen består af kulstof som det definerende element. Dette er næsten altid kombineret med brint. Andre grundstoffer omfatter nitrogen og oxygen og i særlige tilfælde også fluor og klor. De lange molekylære kæder sikrer, at polymererne er stærke og holdbare og ikke nedbrydes i vand. Polymerer kan også være ekstremt fleksible og bøjelige, en værdifuld ejendom, der ikke er leveret af mineralske materialer, såsom ler og kalksten, og kun i begrænset omfang af metaller.

Polymerer er ikke en menneskelig opfindelse. Hvor robusthed og formfastholdelse, men også sejhed og fleksibilitet findes i levende organismer, dette skyldes naturlige polymerer. Cellulose, et fibrøst materiale lavet af sukkerkomponenter, giver planter deres stabilitet. Kollagener og keratin er meget stabile proteiner – med andre ord, kæder af aminosyrer – der giver huden eller hår og fuglefjer deres stabilitet.

Letfordærvelige og ikke-fordærvelige polymerer

Imidlertid, hverken cellulose eller keratin holder evigt. Uden for den levende organisme eller efter dens død, disse polymerer nedbrydes langsomt af bakterier og svampe, dvs. deres komponenter er nedbrudt, fordøjet og i sidste ende oxideret til kuldioxid og vand. Et princip kendt som mikrobiel ufejlbarhed bliver tydeligt under denne naturlige genbrugsproces. For hvert stof dannet af levende organismer, der er mindst én type mikroorganisme i naturen, som kan nedbryde den.

Imidlertid, plastik bliver ikke nedbrudt i naturen. Deres kemiske struktur er fremmed for naturen, og princippet om mikrobiel ufejlbarlighed gælder ikke her. "Kemisk syntetiseret" bør dog ikke sidestilles med "ikke-nedbrydeligt". Flere syntetiske kemikalier, såsom rengøringsmidler fra opvaskemiddel eller insekticider, kan tydeligvis nedbrydes af mikroorganismer om end langsomt.

Nedbrydelighed, på trods af at være "fremmed" for naturen, forklares ofte med, at kunstige stoffers kemiske struktur ligner naturlige stoffers og derfor angribes af nedbrydende enzymer, der har eksisteret længe eller har tilpasset sig gennem tilfældig mutation. Hidtil har der ikke været tegn på, at sådanne nedbrydende enzymer virker på plast. Den enorme længde af kæderne udgør sandsynligvis et problem. Hvis, for eksempel, polyethylenkæden blev væsentligt forkortet, der ville blive produceret et petroleumskulbrinte, en alkan, som let kunne nedbrydes af olieædende bakterier.

Det ideelle plastmateriale - et som forbliver holdbart under brug, men nedbrydes efter bortskaffelse - forbliver en utopisk drøm. Bionedbrydelig plast findes dog – det er polymerer, der består af mikroorganismer eller polymerer fremstillet syntetisk, men som indeholder naturlige stoffer som komponenter, såsom polymælkesyrer.

Polyhydroxyalkansyrer er polymerer lavet af mikrober. De fungerer som oplagrede næringsstoffer for mikroorganismer i tider med fødevaremangel og ligger i bakteriecellerne som kompakte små kugler. Disse opbevarede fødevarer har ofte meget gunstige tekniske egenskaber. De er ideelle til transparenter, poser og flasker. Imidlertid, de er dyrere end rent syntetisk plast og kan ikke bruges, hvor modstandsdygtighed over for nedbrydning er påkrævet.

Hvad nu med plastik?

Den bedste måde at bortskaffe plastik på er stadig fuldstændig forbrænding i øjeblikket. Energiværdien af ​​det meste plast er lige så høj som olie, og det producerer derfor betydelige mængder nyttig varme. Hvis plastmaterialet kun består af kulstof, brint og ilt, der produceres kun kuldioxid og vanddamp. Fuldstændig forbrænding af kvælstofholdig plast vil formentlig heller ikke udgøre et problem, fordi der derudover kun vil blive genereret nitrogengas.

Overskud af atmosfærisk ilt og høje temperaturer er nødvendige for at sikre effektiv styring af forbrændingsprocessen. Imidlertid, hvis der ikke er nok ilt og temperaturen er for lav, plastikkokserne til sort kulstof og andre farlige produkter.

Plast indeholdende fluor (polytetrafluorethylen, PTFE, mærkenavnet "Teflon") og klor (polyvinylchlorid, PVC) er svære at bortskaffe. De brænder ikke af sig selv eller brænder dårligt, men producerer fluor eller klorforbindelser i varme i nærværelse af brændbare stoffer og kan endda udsende klorgas. Her kræves særlige procedurer, hvorunder produkterne skal transformeres eller bindes yderligere.

Den enkleste og mest omkostningseffektive måde at dæmme affaldsstrømmen i havene på er indlysende – begræns forbruget og øge genanvendelsesprocenten. Plast, som i første omgang ikke bortskaffes i miljøet, skal ikke nedbrydes møjsommeligt eller indsamles senere.