Химия человека. Как железо помогает нам дышать, калий – видеть, и другие секреты периодической таблицы - Анья Рёйне

Пластик попадает в природу – избежать этого сложно. Я часто наблюдаю это дома: из общественных урн, куда гуляющие выбрасывают стаканчики из-под йогурта и обертки от мороженого, сороки вытаскивают мусор, ища остатки пищи. Упаковка остается на земле. Пластик попадает в природу во время сельскохозяйственных работ: пластик, в который пакуют сено, не всегда аккуратно собирают и отправляют на переработку. Или во время отлова и выращивания рыбы: в море теряются инструменты. 6 % обнаруженного на Хендерсоне пластика появилось там из-за рыбной ловли, в то время как целых 11 % – гранулы пластика, мелкие зерна, которые перевозят на судах с фабрик, где пластик производят из нефти, туда, где из него сделают пакеты и садовую мебель[192].

Не выплывший на побережье пластик могут съесть птицы, млекопитающие и рыбы. Зимой 2017 года на норвежское побережье выбросился кит, в желудке которого было больше 40 полиэтиленовых пакетов[193]. Больное животное пришлось убить. Большая часть оказавшегося в природе пластика будет разрушаться на все более мелкие кусочки – их могут съесть самые мелкие обитающие в морях животные, а затем они поднимутся выше по пищевой цепочке – и окажутся в нашей еде. Так отходы попадут в кровь и клетки наших же тел[194].

Естественно, было бы гораздо лучше, если бы нам удалось собрать весь использованный пластик и переработать. В Осло пластик выбрасывают в синих пакетах, которые затем отправляют в Германию и сортируют согласно типам – какие-то плавят и делают новый, а остальной превращают в химикаты. К сожалению, перерабатывается пластик не очень хорошо[195]. Когда длинные цепи полимеров связаны в сеть, их не удается оторвать друг от друга так, чтобы они вновь стали своими изначальными составными частями. Вполне возможно расплавить и вновь использовать пластик, где полимеры не образуют друг с другом химических связей, но зачастую при высоких температурах крупные молекулы разрушаются. Еще одна проблема состоит в том, что в пластике, отправляемом нами на переработку, много разных видов полимеров. Они обладают разными свойствами, и их нельзя смешивать друг с другом – пригодный для применения материал не получится. Сегодня во время переработки пластика его по большей части разбивают на все более и более короткие молекулы – и так до тех пор, пока его можно будет только сжечь.

Сжигание использованного пластика далеко не всегда неудачное решение. В углеродных соединениях, из которых состоит пластик, содержится много энергии – как и в нефти, из которой он сделан. Когда мы пускаем часть нефти на изготовление пластика, а затем сжигаем, мы в своем роде извлекаем из нефти больше пользы, чем если бы мы сразу просто ее сожгли. Правда, мы хотели бы перестать сжигать нефть, чтобы ограничить выбросы ископаемого углерода в атмосферу. Но количество нефти, которую мы сжигаем напрямую, сильно, даже очень сильно превышает то количество, которое мы тратим на пластик и, возможно, в итоге сожжем.

Еще более важная проблема: пластик горит не чисто. Всех нас предупреждали о том, что не надо сжигать пластик в камине. При низких температурах пластик разрушается до молекул среднего размера – они могут причинить вред и нам, и природе. Безопасным образом пластик сжигают в промышленных печах при очень высоких температурах – и с очень хорошими и надежными фильтрами, позволяющими избежать выбросов[196].

Предлагается и еще одно решение мусорной проблемы – разлагаемый пластик. Пластик, который смогут расщепить микроорганизмы, можно изготовить и из ископаемого сырья, и из возобновляемого, такого как целлюлоза[197]. Сложность в том, чтобы производить материалы с необходимыми нам качествами (прочность, износостойкость или способность не пропускать воду и кислород) и чтобы после использования его можно было употребить в пищу. Откровенно говоря, некоторые разлагаемые пластмассы, имеющиеся сегодня на рынке, таят угрозу. Они разлагаются на невидимые нашему глазу части, но микропластик в почве останется. Чтобы разлагаемый пластик был безопасен для окружающей среды, все полимеры необходимо разрушить до мелких молекул, типичных для почвы или воды.

Разлагаемый пластик не предназначен для переработки – его выбрасывают после использования. После однократного использования он не даст нам ни новых материалов, ни энергии. Пластик, который смогут поглотить микроорганизмы, нужно оставить для тех случаев, когда мы знаем, что собрать весь пластик не удастся; в других случаях, например при изготовлении компьютеров и мобильных телефонов, важнее, чтобы использованный пластик можно было переработать или пустить в ход еще раз.

Повсюду пластик. У меня он в тюбике зубной пасты, кухонной утвари, мебели, одежде, велосипеде, машине, лыжах, мобильном телефоне и компьютере. Прежде чем для удовлетворения своих потребностей в полимерных материалах мы стали использовать пластик на нефтяной основе, были убиты миллионы черепах, слонов и людей. Тогда на Земле было 1,5 миллиарда человек. Сегодня нас больше 7 миллиардов, и, по прогнозам, до конца этого столетия производство пластика вырастет до миллиарда тонн в год. Для этого миллиарда понадобится четверть современной годовой добычи нефти. Что же произойдет, если мы не перестанем производить пластик из ископаемых?

Мы уже наладили производство пластика из целлюлозы и иных естественных полимеров. Первые детальки конструктора Lego делали из целлюлозы[198]. Сегодня существуют методы для создания отдельных волокон целлюлозы – в сочетании с другими полимерами из них получаются необычайно прочные материалы. Подобного рода прочные волокна можно изготавливать из хитина, который содержится в панцирях креветок и крабов. Также ученые работают над созданием пластиковых изделий из лигнина – еще одной крупой молекулы, получаемой нами из древесины, – и применением полимеров из растительных масел. В природе этого сырья гораздо больше, чем натурального каучука или гуттаперчи. Появится возможность производить все необходимые нам изделия из природного сырья.