Plast är en oumbärlig del av vardagen. Flaskor, påsar, förpackningar och tekniska gjutna delar av plast är lätta och resistenta mot vatten och förruttnelse. Även om sådana egenskaper värderas högt under användning, det är en annan historia när det gäller att deponera plastavfall i miljön. Här, hållbarhetens välsignelse blir oförgänglighetens förbannelse.

Vid första ögonkastet, problemet verkar helt enkelt vara av estetisk natur. För hur fula och smutsiga men färgglada högar av plast kan vara, plast i sig är giftfritt. De allvarligare aspekterna av vår plastvärld blir uppenbara först vid närmare granskning – vattenlevande arter som går under i snaror gjorda av plastavfall eller fiskar som får i sig de minsta plastbitarna, som sedan skulle kunna matas tillbaka till den mänskliga näringskedjan. Bevis föreslår, till exempel, att mjukgörare av plast kan ha en skadlig långtidseffekt på fertiliteten. Och effekten av plastavfall på en organism när den sönderfaller till små partiklar har ännu inte fastställts.

Medan mikroorganismer, som bakterier och svampar, används ibland för att bryta ner giftiga ämnen i miljön, som petroleum, plastavfall har ännu inte lyckats kasseras. Alla sönderfallsframkallande organismer når sina gränser med plast; annars skulle materialet inte vara så hållbart.

Detta är lätt att förklara ur ett kemiskt perspektiv. Alla plastmaterial är polymerer, kemiskt sett. Polymerer består av mycket långa kedjor av molekylära enheter som i sin tur består av kol som det definierande elementet. Detta kombineras nästan alltid med väte. Andra grundämnen är kväve och syre och i undantagsfall även fluor och klor. De långa molekylkedjorna säkerställer att polymererna är starka och hållbara och inte sönderfaller i vatten. Polymerer kan också vara extremt flexibla och böjliga, en värdefull egendom som inte tillhandahålls av mineralmaterial, som lera och kalksten, och endast i begränsad utsträckning av metaller.

Polymerer är inte en mänsklig uppfinning. Varhelst robusthet och formbeständighet men även seghet och flexibilitet finns i levande organismer, detta beror på naturliga polymerer. Cellulosa, ett fibröst material tillverkat av sockerkomponenter, ger växter sin stabilitet. Kollagener och keratin är mycket stabila proteiner – med andra ord, kedjor av aminosyror – som ger huden eller håret och fågelfjädrarna sin stabilitet.

Förgängliga och oförgängliga polymerer

Dock, varken cellulosa eller keratin håller för evigt. Utanför den levande organismen eller efter dess död, dessa polymerer bryts långsamt ned av bakterier och svampar, d.v.s. deras komponenter bryts ner, smälta och slutligen oxideras till koldioxid och vatten. En princip som kallas mikrobiell ofelbarhet blir uppenbar under denna naturliga återvinningsprocess. För varje ämne som bildas av levande organismer, det finns åtminstone en typ av mikroorganism i naturen som kan bryta ner den.

Dock, plast bryts inte ner i naturen. Deras kemiska struktur är främmande för naturen och principen om mikrobiell ofelbarhet gäller inte här. "Kemiskt syntetiserad" bör dock inte likställas med "icke-nedbrytbar". Flera syntetiska kemikalier, såsom tvättmedel från diskmedel eller insekticider, kan helt klart brytas ned av mikroorganismer om än långsamt.

Nedbrytbarhet, trots att det är "främmande" för naturen, förklaras ofta av att konstgjorda ämnens kemiska struktur liknar den hos naturliga och därför angrips av nedbrytande enzymer som funnits länge eller anpassat sig genom slumpmässig mutation. Hittills har det inte funnits några tecken på att sådana nedbrytande enzymer verkar på plast. Den enorma längden på kedjorna utgör förmodligen ett problem. Om, till exempel, polyetenkedjan förkortades avsevärt, ett petroleumkolväte skulle produceras, en alkan som lätt kan brytas ned av oljeätande bakterier.

Det ideala plastmaterialet – ett som förblir hållbart under användning men sönderfaller efter kassering – förblir en utopisk dröm. Biologiskt nedbrytbar plast finns dock – det är polymerer som består av mikroorganismer eller syntetiskt framställda polymerer men som innehåller naturliga ämnen som komponenter, såsom polymjölksyror.

Polyhydroxialkansyror är polymerer gjorda av mikrober. De fungerar som lagrade näringsämnen för mikroorganismer i tider av matbrist och ligger i bakteriecellerna som kompakta små bollar. Dessa lagrade livsmedel har ofta mycket gynnsamma tekniska egenskaper. De är idealiska för OH-film, påsar och flaskor. Dock, de är dyrare än rent syntetiska plaster och kan inte användas där motståndskraft mot nedbrytning krävs.

Vad händer härnäst för plast?

Det bästa sättet att kassera plast är fortfarande fullständig förbränning för tillfället. Energivärdet för de flesta plaster är lika högt som för olja och det producerar därför betydande mängder nyttig värme. Om plastmaterialet endast består av kol, väte och syre, endast koldioxid och vattenånga produceras. En fullständig förbränning av kvävehaltig plast skulle sannolikt inte heller innebära något problem eftersom det bara skulle genereras kvävgas i tillägg.

Överskott av atmosfäriskt syre och höga temperaturer krävs för att säkerställa effektiv kontroll av förbränningsprocessen. Dock, om det inte finns tillräckligt med syre och temperaturen är för låg, plastkoksarna till svart kol och andra farliga produkter.

Plast som innehåller fluor (polytetrafluoretylen, PTFE, varumärket "Teflon") och klor (polyvinylklorid, PVC) är svåra att kassera. De brinner inte av sig själva eller brinner dåligt, men producerar fluor eller klorföreningar i värme i närvaro av brännbara ämnen och kan till och med avge klorgas. Här krävs speciella procedurer under vilka produkterna måste omvandlas eller bindas ytterligare.

Det enklaste och mest kostnadseffektiva sättet att stoppa avfallsflödet till haven är uppenbart – begränsa konsumtionen och öka återvinningsgraden. Plast som inte slängs i miljön i första hand behöver inte brytas ned eller samlas upp senare.