Hvad skal vi gøre ved engangsplast?

Meget af den voksende globale bekymring for plasten, der forurener vores oceaner og tilstopper vores lossepladser, har fokuseret på at reducere forbruget og genbruge, hvor vi kan. Men der er en grund til, at producenter og forbrugere kæmper for at erstatte andre materialer - til mange anvendelser, plast er simpelthen det bedste materiale, der findes. Når det kommer til at holde vores mad og medicin ren og uforurenet og vores medicinske procedurer pålideligt sterile og sikre, Engangsengangsprodukter af plast har været afgørende for vores helbred.

Så selvom det er en ting at stoppe med at købe vand på flaske, en lang række andre kritiske plastanvendelser - fra polypropylensprøjterne på din læge til polystyrenemballagen omkring din kylling i købmanden, går nok ikke væk snart.

"Vi kan og bør helt sikkert gøre de ting, vi kan for at reducere vores forbrug af nogle anvendelser, men for andre, det kan vi virkelig ikke, "sagde Aaron Sadow, en videnskabsmand i Division of Chemical and Biological Sciences ved Ames Laboratory. "Det er ikke muligt at bruge sugerør af plast, men ikke at bruge plast i fødevareemballage og medicinsk udstyr er svært og i nogle tilfælde sandsynligvis umuligt, så vi sidder lidt fast. Spørgsmålet er, hvad gør vi med dette affald? "

I modsætning til genbrug af mindre komplekse materialer som aluminium eller glas, plast er et "down-cycle" materiale, hvilket betyder, at de processer, der bruges til at rense og omforme det til nye råvarer, forringer kvaliteten af ​​det.

"Med polymerer, hvad der holder dem sammen er kulstof-kulstofbindinger eller kulstof-andre elementbindinger, "sagde Sadow." Når de opvarmes og smeltes til genbrug, kulstof-kulstofbindinger brydes, typisk forringe materialets egenskaber. Det er ikke i orden for madens ydelseskrav, medicin, og medicinsk emballage og forsyninger. Genbrugsprocessen tilføjer omkostninger, og så kan du kun gøre den ned-cyklus så mange gange, før du ender med materiale uden praktisk værdi. Så, det har egentlig aldrig været økonomisk muligt at genbruge denne plast. "

I et forsøg på at ændre det, Sadow og kolleger på Ames Laboratory går sammen med forskere ved Argonne National Laboratory, UC Santa Barbara, University of South Carolina, Cornell University, og Northwestern University i et forsøg finansieret af det amerikanske energiministeriums kontor for videnskab for at opdyrke engangsplast til mere værdifulde kemikalier, der gør nyttiggørelse værd.

Den uorganiske kemiske udfordring er at finde en metode til kemisk at "hakke" lange polymerkæder i mindre stykker, der derefter kan bruges til at ekstrahere rensede og nye råvarer til den kemiske industri, at producere ting som nylon, fibre, belægninger, og vaskemidler.

"Lige nu, vi har bare ikke den slags kontrol over processen. Men naturen gør, "sagde Sadow." Vores inspiration er den enzymatisk kontrollerede hydrolyse af cellulose, som er en bioorganisk polymer sammensat af gentagelse, identisk kemisk forbundne glukosemonomerer. Vi tror på, at vi kan skabe uorganiske katalysatorer, der fungerer som enzymer for at bryde polymerkæderne af syntetisk plast til nyttige komponenter. "

Sadow håber, at kemisk upcycling bliver en af ​​mange mulige måder at håndtere global plastforurening på. "Vi ser ikke for os upcycling som den eneste løsning, men som en del af en flerfacetteret strategi. "