5 июня в России ежегодно отмечается профессиональный праздник – День эколога. В эту же дату установлено еще одно торжество — Всемирный день окружающей среды. В 2025 году праздник проходит под девизом «Покончим с пластиковым загрязнением».
Ежегодно в мире производится более 430 миллионов тонн пластика, 70% из которого — изделия кратковременного использования, быстро превращающиеся в отходы. Пластик преобразил повседневную жизнь и принес колоссальную пользу нашему обществу: доступную и надежную упаковку для пищевых продуктов и еды, долговечную мебель и одежду, безопасные медицинские изделия и многое другое. Одно из притягательных свойств пластика, обеспечивающее его широчайшее использование, послужило и причиной рождения масштабной экологической проблемы. Это свойство — неприлично долгая жизнь пластиковых изделий. Наше увлечение удобными, долговечными, но, при этом, одноразовыми пластиковым изделиями, стало причиной масштабного загрязнения наземных и водных экосистем.
Долгие годы учеными предпринимаются попытки создать новые материалы, которые сохраняя все преимущества традиционных полимеров, а после окончания срока службы быстро подвергались деградации в экосистемах, также, как это сотни миллионов лет происходит с полимерами природными – целлюлозой, хитином, крахмалом.
И определенные успехи в этом направлении действительно есть. Но, скажем честно, искусственные биоразлагаемые материалы применяли и раньше, когда о проблеме загрязнения окружающей среды пластиком речи не шло. Полностью биоразлагаемый, прозрачный, жироустойчивый и влагоустойчивый плёночный материал целлофан, получаемый из целлюлозы, в промышленных масштабах начал производиться во Франции в далеком 1913 году. Применяется он и сегодня, хотя не лишен ряда недостатков, одним из наиболее главных является высокая стоимость.
На сегодняшний день внедрение биоразлагаемых материалов для производства пакетов, бутылок и пр., стало приоритетом для многих производителей. Решает ли это обозначенную проблему – вопрос спорный. Стоит заметить, что термин «биоразлагаемый», несмотря на привлекательность для покупателей, заботящихся о сохранении окружающей среды, вовсе не обозначает, что полимер безопасен природы.
Очень показательный пример — оксоразлагаемые полимеры. Их производят на основе полиэтилена, полипропилена или полистирола, вводя специальный катализатор. Под действием ультрафиолетового излучения, тепла и кислорода катализатор запускает процесс окисления, и материал распадается на маленькие частички. Эти частички – микропластик, то есть образующиеся отходы окажутся едва ли не вреднее, чем исходный пластиковый пакет. Нередко магазины продают именно такие пластиковые пакеты с заботливо нанесенной этикеткой «био». Поразительно, но если большинство обычных пластиков можно отправить на дальнейшую переработку, оксоразлагаемые на практике ни в одной стране не готовы перерабатывать. По этой причине с 2021 года Европейский парламент даже законодательно запретил производство и продажу предметов из оксоразлагаемой пластмассы.
В итоге пришлось даже вводить новый термин - истинно биоразлагаемые полимеры, которые при наличии микроорганизмов и специальных условий разлагаются до углекислого газа и воды. К ним можно отнести полилактид, упомянутый выше целлофан и другие.
Последние годы все шире применяются компостируемые полимеры, для производства которых в качестве сырья применяется кукурузный и картофельный крахмалы, соя и целлюлоза. Увы, они тоже не лишены недостатков, таких, как высокая цена и необходимость их переработки в специальных условиях, далеко не компостируемые полимеры хорошо разлагаются в морской воде и пр.
Существует ли сегодня по-настоящему безвредный способ избавляться от упаковки? Насколько велик шанс того, что в ближайшее десятилетие человечество сможет остановить загрязнение планеты? С высокой долей вероятности, мы увидим сочетание нескольких направлений, которые рано или поздно позволят значительно снизить остроту обозначенной экологической проблемы. С одной стороны, новые технологии производства истинно биоразлагаемых полимеров позволят повысить товарные качества и сделать их более конкурентоспособными в экономическом плане.
С другой стороны, нас ждут новые открытия и внедрение современных технологий переработки полимеров, главную ноту среди которых, похоже, будут играть биотехнологии. В этой области уже сейчас можно отметить крупные успехи. Так, учеными Технологического института Киото была выделена бактерия, способная за два месяца перерабатывать распространенный полиэтилентерефталат при температуре +30°C. Ферменты, с помощью бактерия разрушает структуру пластика, вполне могут основой промышленного процесса переработки тех самых бутылок, в которых продается большинство безалкогольных напитков. Российским исследователям также удалось выделить в заливе Анива более 23 микроорганизма, способных питаться пластиком, и их ферменты также позволят взглянуть под новым углом на перспективные технологии переработки полимеров.
Тем не менее, ближайшее десятилетие точно не обещает стать тем временным отрезком, в течение которого будет окончательна решена проблема загрязнения планеты пластиком, так что работы для исследователей, занимающихся данным вопросом, работы хватит.
Автор текста - директор Института экологии и географии Сибирского федерального университета Руслан Шарафутдинов