Загляните на дно пластиковой бутылки для воды или контейнера из-под еды на вынос, и вы, скорее всего, увидите логотип в виде трех стрелок, образующих замкнутый треугольник. Этот знак, известный как «петля Мёбиуса», часто наносится на упаковку, чтобы сообщить о ее пригодности к вторичной переработке.
Эти маленькие стрелки рисуют приятную картину: мир, где материал превращается в новую бутылку или другой продукт, замыкая бесконечный цикл повторного использования. Однако на практике современная переработка пластика далека от этой утопии. Перерабатывается лишь около 10% когда-либо произведенного пластика; подавляющее большинство в конечном итоге оказывается на свалках или загрязняет окружающую среду.
Исследователи активно работают над решением этой проблемы, предлагая новые методы переработки, которые иногда называют «продвинутой» или «химической» переработкой. Мой коллега недавно писал об одном исследовании, где ученые применили химический процесс для переработки смесовых тканей, содержащих полиэстер — распространенный вид пластика.
Эта история демонстрирует, почему новые технологии так привлекательны в теории и как далеко мы еще стоим до того, чтобы они смогли решить созданную нами колоссальную проблему.
Одно из главных препятствий для традиционной переработки — необходимость тщательной сортировки. Это возможно (хотя и сложно) в определенных сценариях: люди или машины могут отделить бутылки из-под молока от бутылок из-под газировки или контейнеров. Но когда дело доходит до других продуктов, отделить компоненты становится практически невозможно.
Возьмем, к примеру, одежду. Менее 1% одежды проходит вторичную переработку. Частично это объясняется тем, что большая часть одежды состоит из смеси различных материалов, часто включая как синтетические, так и натуральные волокна. Возможно, прямо сейчас на вас рубашка из смесового хлопка и полиэстера, а в купальнике, вероятно, есть нейлон и эластан. Мой текущий проект по вязанию использует пряжу из смеси шерсти и акрила.
В отличие от кухонных отходов, невозможно вручную или механически разделить различные материалы в ткани, поэтому исследователи изучают новые подходы на основе химии.
В исследовании, о котором шла речь, ученые продемонстрировали процесс, способный перерабатывать ткань из смеси хлопка и полиэстера. Он использует растворитель, который разрушает химические связи в полиэстере примерно за 15 минут, оставляя другие материалы в основном нетронутыми.
Если бы это работало быстро и в промышленных масштабах, это могло бы однажды позволить предприятиям растворять полиэстер из смешанного текстиля, отделяя его от других волокон и, теоретически, позволяя использовать каждый компонент в будущих продуктах.
Однако в этом процессе, как и во многих других методах переработки, есть свои сложности. Во-первых, достижение крупного промышленного масштаба будет непростым делом. Как отметил один из исследователей, с которым общался мой коллега, используемый растворитель дорог, и его трудно рекуперировать после использования.
Методы переработки часто приводят к некоторой деградации конечного продукта, что является сложной проблемой. Это существенный недостаток и для традиционной механической переработки — часто вторичный пластик оказывается не таким прочным и долговечным, как первичный. В случае же данного исследования проблема не столько в пластике, сколько в сохранении других материалов, которые пытаются защитить ученые.
Начало процесса переработки текстиля включает измельчение одежды в мелкие кусочки, чтобы химические вещества могли проникнуть и начать расщепление пластика. Это измельчение также повреждает хлопковые волокна, делая их слишком короткими для прядения в новую пряжу. Таким образом, хлопок из этого процесса может пойти не на футболку, а, например, на биореактивное топливо.
Существует потенциал для будущих улучшений — исследователи пытались изменить свой метод, чтобы разбирать ткани таким образом, который сохранял бы более длинные хлопковые волокна, но представленные исследования показывают, что это не очень хорошо работает с химическим процессом на данный момент.
Эта история заставила меня вспомнить недавний материал на ProPublica, где Лиза Сон изучила реальное положение дел в коммерческой химической переработке сегодня. Она сосредоточилась на пиролизе — методе, использующем тепло для разложения пластика до его основных строительных блоков. Как она отмечает в статье, хотя индустрия продвигает эти новые методы как решение нашего пластикового кризиса, реальность технологий далека от идеала, который мы себе представляем.
Большинство новых методов переработки все еще находятся на стадии разработки, и собрать полезные материалы в достаточно высоких концентрациях для повторного использования крайне сложно. И уж тем более сложно достичь масштаба, который мог бы хоть как-то повлиять на нашу пластиковую проблему.
Стоит держать это в уме в следующий раз, когда увидите эти маленькие стрелочки.
Продолжение «The Spark»
Связанные материалы
Полный отчет Сары об усилиях по переработке смешанного текстиля можно прочитать здесь.
Я писал о нескольких других попытках переработки смесей пластика с помощью химии в статье 2022 года.
Для всеобъемлющего обзора состояния сложной проблемы пластикового кризиса ознакомьтесь с этим обзорным материалом.
Климатические новости
По новым данным, последние 12 месяцев мир в среднем был на 1,5 °C теплее доиндустриальных показателей. Технически мы еще не превысили лимит в 1,5 °C, установленный международными климатическими договорами, поскольку они учитывают среднюю температуру за много лет. (The Guardian)
Google прекратил заявлять о своей углеродной нейтральности, отказавшись от покупки углеродных кредитов для компенсации своих выбросов. Компания заявляет, что планирует достичь нулевых чистых выбросов к 2030 году, хотя с 2019 года ее выбросы фактически выросли почти на 50%. (Bloomberg)
→ Крупные технологические компании ожидают роста выбросов отчасти из-за бума ИИ, который является крайне энергоемким. (MIT Technology Review)
Небольшой школьный округ в Небраске получил электрический школьный автобус за счет федерального финансирования. Транспортное средство быстро стало символом культурного противостояния, вызванного внедрением новых технологий. (New York Times)
На этой неделе ураган «Берил» обрушился на побережье Техаса, нанеся ущерб Карибскому бассейну и Мексиканскому заливу. Хотя метеорологи неплохо предсказывали его траекторию, улучшенное прогнозирование не смогло остановить рост ущерба от ураганов. (E&E News)
→ Вот что нам известно об ураганах и изменении климата. (MIT Technology Review)
Ранее в этом году правительство Индии отменило популярную субсидию на электромобили. Некоторые представители отрасли утверждают, что недолговечные субсидии могут сдерживать развитие электрификации. (Rest of World)
В США скоро появится первый канал, полностью покрытый солнечными панелями. Покрытие ирригационного канала в Аризоне солнечными батареями обеспечит новый источник низкоуглеродной энергии на землях коренных племен. (Canary Media)
Счета за электроэнергию в США выросли почти на 20% с начала 2021 года. Однако в некоторых штатах, которые построили больше всего чистой энергии, общий рост тарифов оказался ниже. (Latitude Media)
