Человечество постоянно находится в поиске новых материалов. В последние десятилетия они появляются один за другим — только успевай отслеживать! Но и отношение к ним тоже меняется стремительно. Тридцать лет назад все восторгались акриловыми свитерами — а сейчас всем подавай изделия из натуральной пряжи. Пятьдесят лет назад ученые утверждали, что пластмасса — материал будущего, а сейчас активно ищут ей замену.
Калиостро: Видите эту вилку? Хотите, я её съем?
Доктор: Сделайте такое одолжение.
(к/ф «Формула любви»)
Сказка ложь…
Вспоминается милая волшебная сказка уральского писателя Евгения Пермяка «Сказка о стране Терра-Ферро». Она, конечно, насквозь коммунистическая и идеологическая — история о том, как жадные и жестокие короли грабили народ и как народ в конце концов взял дело в свои руки. Более того, она написана в те годы, когда о пластмассе еще слыхом не слыхивали. И основная коллизия в ней завязана на борьбу между железом и деревом. Два короля, два монополиста, два капиталиста, два буржуина, два колдуна — Железный и Деревянный — ведут нечестную конкурентную борьбу. На помощь к ним приходят страшные ведьмы — мадам де Гниль и Корро де Ржа, которые доводят страну до полной нищеты и возврату к первобытному обществу, к каменным инструментам. Был там, впрочем, еще Золотой король, но он во всей этой забаве участия не принимал и вовремя из страны смылся.
Сказка, как говорится, ложь, да в ней намек. И хотя материалы сейчас совсем иные, да и идеология пятидесятых годов двадцатого века кажется в лучшем случае устаревшей (а в худшем — вредной), но борьба за то, какой материал лучше — продолжается. В том числе и нечестно-конкурентная. Только сейчас основной упор делается не на прочность и доступность материала, а на его экологическую составляющую. Потому что главная беда пластика, как выяснилось — его вечность.
И довольно часто при появлении какого-нибудь нового материала в медиапространстве начинается битва, которая ну очень напоминает борьбу Деревянного и Железного королей в сказочной стране Терра-Ферро.
Один из примеров такой борьбы — появление «биоразлагаемого» пластика. Было такое поветрие больше десяти лет назад с активной рекламой «покупайте экологически безопасные пакеты из биоразлагаемого пластика!» Стоили они, понятное дело, дороже чем обычные, но экологически продвинутые люди все равно их покупали — дабы не вредить природе. Ну, а потом выяснилось, что такой пластик еще вреднее обычного. Вся суть «биоразложения состояла в том, что пластик распадался на полимерные молекулы, невидимые человеческому глазу, но все равно очень прочные. Практически вечные микрочастички стали находить везде.
Из опилок, риса и конопли
Не так давно пытливый человеческий ум изобрел новую группу материалов — биопластик. Если обычные пластики производят из ископаемых углеводородов, то биопластики делают из того, что вырастили. Например, из кукурузного крахмала, соломы, опилок.
Два года назад мы писали о стартапе (https://mospravda.ru/2020/10/16/168892/) молодых москвичей под названием BERЁZKA. Они придумали штамповать одноразовую посуду из опилок.
— Есть ключевая разница в том, какой именно состав используется в качестве связующего вещества, на что именно он распадается, сколько он стоит и каково соотношение, — рассказали нам Катерина Березина и Оксана Борисова. — Мы уверены, что наша разработка лучше чем, например, финская. И в том, что она совершенно безопасна. Опилки сгниют, а связующее вещество распадется на воду и углекислый газ.
В Японии научились делать столовые приборы из риса. Крупнейшая сеть Mos Burger уже предлагает штампованные из рисового биопластика ложки и вилки в ресторанах Токио и Осаки при заказе еды на вынос. Специалисты уже подсчитали, что это сократит количество полимеров на 3 тонны в год.
Ирландский режиссер Стив Бэррон (Steve Barron) построил целый дом из… конопли! Для этого ему пришлось получить специальную лицензию на ее выращивание. С плантации в 20 акров получилось достаточно материала для возведения одноэтажного частного дома. Из конопли был изготовлен бетон для блоков — эта технология появилась еще в 80-е годы прошлого века. Из нее же были сделан биопластик, который пошел на обшивку дома.
Впрочем, сцены из культового кинофильма в исполнении Нодара Мгалобишвили мы вряд ли дождемся. Японские столовые приборы делаются из риса, непригодного к пище. Точно так же нельзя есть и биопластики из кукурузного крахмала или глюкозы.
Конопляный реванш
Демонизация конопли — это, пожалуй, еще один пример «борьбы деревянного и железного королей». Когда-то она очень почитаемым растением. Знаете ли вы, к примеру, что весь такелаж европейских кораблей делался именно из конопли? Она отличается повышенной прочностью (линь толщиной 17 мм выдерживает вес до 2800 кг), она не гниет в воде, она легкая. Весь флот с XV по XX век, все великие открытия, все морские сражения — от каравелл Колумба через Непобедимую Армаду до «Катти Сарк» — все делалось из конопли. Гарпун, которым пытались убить Моби Дика, был привязан на конопляный линь. Ну, а корабельные швы традиционно затыкались паклей — отходами конопляного производства.
Причем практически вся конопля, поступавшая на европейские корабельные верфи, выращивалась в России. Свыше 800 га были посевные площади! Вы что-нибудь слышали о наркоманах эпохи Колумба, «Мэйфлауэра» и Эдварда Тича? Нет? А все потому, что у конопли множество сортов. Среди них есть сорта как с очень низким содержанием каннабиоидов, так и с высоким. Стив Бэррон построил свой дом из технической конопли, в которой наркотических веществ — кот наплакал.
Интересно, что запрет на выращивание конопли — причем любой конопли, в том числе и технической — совпадает с появлением на рынке синтетических шнурков и канатов. Они объективно хуже конопляных — хотя бы потому, что скользят. Да еще и тяжелее. Но в общественное сознание сейчас прочно вбит стереотип о том, что конопля — это однозначно плохо. Несмотря на то, что в течение тысяч лет она была верным спутником человека и его помощником.
Но сейчас, когда становится понятно, что пластик и синтетика — не самые лучшие материалы, конопля, похоже, берет реванш. Очередная борьба королей страны Терра-Ферро!
Новый материал — новые вызовы
Биополимеров уже изобретено очень много. Полимолочная кислота (PLA), которую делают из кукурузы или глюкозы. Поли-3-гидроксибутират — полиэфир, который вырабатывают бактерии из кукурузного крахмала, глюкозы и сточных вод. Полиоксиалканоаты — результат ферментации бактериями, которые широко применяются в медицине. Полиамид 11 (PA11) – полимер из масла, как и липидные полимеры.
Биопластики появились еще в 60-х годах прошлого века, а первая фирма по их производству возникла только в 1987 году. Дорогостоящие исследования делали их нерентабельными — впрочем, и по сию пору производство биопластиков в два-три раза дороже, чем пластиков на основе нефтехимии. Впрочем, сейчас индустрия биопластиков неуклонно растет, предполагается, что к 2030 году примерно 40 процентов всех пластмасс в мире будут именно биологическими. И это, конечно, будет большим облегчением для планеты, потому что большинство разновидностей биопластика — не все, но большинство — спокойно гниют. Конечно, при условии правильного компостирования.
Далеко не всю пластмассу удастся заменить на биопластик. Для многих ее сортов биологического эквивалента подобрать не удалось. Возможно, пока не удалось, ведь исследования продолжаются.
Однако у биопластика все-таки есть одна большая проблема — это потребность в пахотной земле. Для того, чтобы заменить 250 миллионов тонн пластмассы, которую производят ежегодно, необходимо засеять 100 миллионов га земли. А это 7 процентов пахотных земель. И тут возникает вопрос: а этично ли пускать, к примеру, кукурузу на крахмал и впоследствии на упаковку? Этично ли штамповать трубы и шланги из масла?
Возможно, в ближайшем будущем перед человечеством встанет нелегкий выбор — куда отправить урожай кукурузы? В голодную страну, чтобы ее там съели или в развитую — чтобы из нее сделали упаковку для еды?
Яна МАЕВСКАЯ.
Фото livemaster.ru
Познавательно и компетентно. Спасибо!