Av goda skäl, plast finns i nästan allt som gör våra liv enklare - datorer, bilar och, självklart, förpackning. Dock, eftersom det är så stabilt, och hanteras ofta inte på rätt sätt, allt mer plastavfall samlas i haven. För att undersöka risken med plast och möjliga alternativ, Frederik Wurm och hans team vid Max Planck Institute for Polymer Research i Mainz deltar i PlastX -projektet.

Plastpåsen är avfallshanteringsindustrins glödlampa. Som förbudet mot armaturer, som genererar mer värme än ljus, EU:s förbud mot gratis plastpåsar, som träder i kraft 2018, har också väckt stor uppmärksamhet hos allmänheten - och inte allt det sympatiska. Båda fallen innefattar åtgärder med symbolisk kraft som kan öka medvetenheten om ett problem, men vars inverkan när det gäller att uppnå det verkliga målet förblir blygsam. En annan sak som båda förbuden har gemensamt är oönskade biverkningar.

Energibesparande glödlampor ger bara ett litet bidrag till att minska Europas koldioxidutsläpp till en acceptabel nivå klimatmässigt. Och de tungmetaller de innehåller kan bli en källa till toxin i vanligt hushållsavfall. Ett förbud mot gratis plastpåsar i Europa kommer sannolikt inte att resultera i att mycket mindre plast pumpas ut i världshaven. "Framför allt, plast hamnar ofta i miljön på grund av bristande omsorg i utvecklingsländer och tillväxtländer, "förklarar Frederik Wurm, Forskargruppsledare vid Max Planck Institute for Polymer Research i Mainz. "Dock, i länder som Tyskland, där plastavfall vanligtvis hamnar i papperskorgen eller i gula återvinningspåsar, problemet tenderar att vara oavsiktligt plastavfall där mikropartiklar som kommer av bildäck eller kläder av syntetfibrer under tvätten kommer in i vattendrag. "Detta kan inte förhindras av förbud eller god vilja eller, än så länge, av någon reningsanläggning heller.

PlastX -projektet syftar till att minska miljöföroreningar genom plast

För att uppskatta risken för plast när de ackumuleras i miljön istället för i soptunnan, teamet av kemister under ledning av Frederik Wurm arbetar med PlastX-projektet med samhällsvetare från Goethe-Universität i Frankfurt och Institutet för social-ekologisk forskning. Forskarna försöker presentera potentiella alternativ till de vanliga polymermaterialen och lägga fram förslag om hur miljöföroreningar av plast kan minskas, inte bara i Tyskland utan främst i utvecklings- och tillväxtländer. Konsumentrådgivningscentret Nordrhein-Westfalen, "Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit" och olika företag - till exempel stormarknadskedjan Tegut - deltar också i projektet som finansieras av det tyska federala utbildnings- och forskningsministeriet.

Forskarna som arbetade med PlastX -projektet insåg snart att det inte fanns några enkla lösningar på de frågor de försökte lösa. För det första, det finns en fara som plast i miljön utgör för djur och människor. Materialen uppfattas idag som ett hot bara av denna anledning eftersom de är så hållbara och ackumuleras i stor skala i miljön om de inte hanteras på rätt sätt. Siffrorna i sig är alarmerande:En amerikansk studie utförd av, bland andra, forskare från University of Georgia avslöjade att volymen av plastavfall ökar med 4,8 till 12,7 miljoner ton per år - främst för att förpackningar och oönskade enheter slösas slarvigt. Enligt en studie från IUCN, en internationell naturvårdsorganisation, mellan 0,8 och 2,5 miljoner ton plastmikropartiklar pumpas ut i haven varje år.

"Det är ännu inte klart i vilken utsträckning plast-särskilt i form av mikropartiklar-är farligt för djur och människor, "säger Frederik Wurm." Till exempel, vi vet ännu inte om de producerar nanopartiklar som mycket lättare absorberas av kroppen än mikropartiklar. ”Det råder också osäkerhet om huruvida skadliga ämnen letar sig in i djur eller mänskliga organismer genom plastpartiklarna eller om de sedan lossnar från plastpartiklarna där.

Plast är lätt, stabil, lufttät, vattentät och inte minst billig

Även om det finns risker med plast, helt enkelt att förbjuda dem är förenklingar. Materialen har många pluspoäng. Plast har med rätta varit en oumbärlig del av vardagen i flera decennier och finns i nästan alla enheter som gör våra liv enklare. Deras fördelar inkluderar det faktum att de är så hållbara, även om det är just denna kvalitet som kan göra dem till en miljöfråga. De är också lätta, stabil, lufttät, vattentät och inte minst billig.

Plast är inte lätt att byta ut på grund av deras fördelar. När det gäller plastpåsar, till exempel, Papper ger inte heller ett miljövänligt alternativ, enligt miljöorganisationen "Deutsche Umwelthilfe". Att producera dem kräver mycket mer energi, och vatten och kemikalier används som är skadliga för miljön. Miljöavtrycket för en papperspåse är alltså värre än ett plastavfall som kastas på rätt sätt.

Medan tygpåsar, som kan återanvändas för varje köp, hjälp med väskan, det är mycket svårare att hitta lösningar i andra fall. Det finns få alternativ till plast, särskilt när det gäller förpackning av fuktiga och snabbt förgängliga livsmedel i enlighet med gällande hygienstandarder. Även att ta sin egen plast- eller glasbehållare till stormarknaden för att fylla med yoghurt eller för att packa korv ger inte svaret, enligt Frederik Wurm. "Tvättbehållare lägger en större belastning på miljön än korrekt kassering av plastförpackningar." Vad mer, konsumenterna måste också se till att deras behållare alltid är rena.

Nedbrytbara yoghurtkrukor får inte börja bryta ner i kylskåpet

En lösning på problemet skulle tillhandahållas av plast som antingen är biologiskt nedbrytbar eller sönderdelas genom kontakt med vatten, luft och ljus inom rimlig tid. Kemisten i Mainz och hans team arbetar med exakt den här typen av polymerer. De forskar om syntesvägar för fosfatinnehållande polymerer. Dessa plaster sönderdelas gradvis i vatten och verkar redan lämpa sig för vissa tillämpningar, såsom nedbrytbara brandskyddsmedel eller beläggningar för mikro- och nanotransportörer som transporterar aktiva medicinska ämnen direkt till källan till sjukdom i människokroppen. "Våra polyfosforestrar är endast lämpliga för relativt specialiserade applikationer, "anger Frederik Wurm." De är för dyra för kortlivade massprodukter, till exempel förpackningar. "Även om den breda tillämpningen av fosfatinnehållande polymerer utesluts, de Mainz-baserade forskarna hoppas kunna använda erfarenheterna från forskning om dessa material för att utveckla nedbrytbar plast för påsar och andra former av förpackningar. Det var åtminstone planen när PlastX -projektet startade. "Vi insåg snabbt att det är mycket mer komplext än vi trodde, "säger Wurm. För det första, kemisterna måste kontrollera när en plast bryts ner. Trots allt, yoghurtbehållare som bryts ner i vatten bör inte sönderdelas när de fortfarande finns i kylskåpet med sitt vatteninnehållande innehåll. "Vi måste också kontrollera de punkter där polymerer delas upp för att förhindra skapande av produkter som är skadliga för miljön." Den nedbrytbara plasten, om vilken forskning som för närvarande bedrivs eller som redan har gjorts i förpackningar, producera ytaktiva ämnen så snart de förfaller. De är lika ovälkomna i vattnet som plast eftersom de orsakar övergödning. Många av de plaster som annonseras som nedbrytbara uppfyller endast detta krav i komposteringsanläggningen.

Endast filter vid reningsverken hjälper mot mikropartiklar

Kemisterna i Mainz antar därför nu ett annat tillvägagångssätt:"Vi analyserar nu först vad vi vill, vilka alternativ till vanlig plast som redan finns och vilka av dem som är bäst för miljön i den slutliga analysen, "förklarar Frederik Wurm. Det enda sättet att hålla mikropartiklar ur vattnet är förmodligen att utrusta reningsanläggningar med filter som tar bort denna förorening från avloppsvattnet.

Dock, oavsett avfallsfrågan, plastens miljöavtryck kan förbättras. Plast tillverkad av regenerativa råvaror eller till och med koldioxid, som produceras vid förbränning av kol, kan hjälpa till här. De skulle kunna ersätta plasten som för närvarande nästan uteslutande tillverkas av petroleum. Framför allt, sådana material skulle kunna förbättra klimatbedömningen av materialet för alla ändamål och hjälpa till att spara på fossila resurser. "Post-petroleumåldern är lättare att uppnå än att lösa problemet med plastavfall."

Återvinning kan förbli det enda alternativet för att hantera miljöföroreningar av plastavfall eftersom plast är svårt att byta ut i shopping men även i telefoner, datorer och bilar, och eftersom det inte finns några utsikter till polymerer som bryts av sig själva. Etiketten "Green Dot" har länge gett konsumenter i Tyskland hopp om att återvinna plast. Dock, detta förfarande är inte lika enkelt som med glasflaskor från vilka en annan glasflaska normalt produceras.

Tack vare ett enkelriktat insättningssystem, plastflaskor återanvänds

"Förpackningar kan bara återvinnas som nya förpackningar om plasten sorteras efter typ, "enligt Frederik Wurm. Det betyder att polyeten, polypropen, polyester och alla andra plasttyper kan inte blandas. Men det är precis vad som händer i soporna, men också i de gula återvinningsbehållarna och de gula återvinningspåsarna. Dessutom, olika tillsatser och färgämnen gör det också svårare att återvinna materialet. "Det finns möjlighet att separera plast genom flytning i luftflödet, men detta är ett extremt komplext och dyrt förfarande och producerar inte slutligen plast som är tillräckligt ren för att göra högkvalitativa produkter av, "säger kemisten. Envägsinsättningssystemet har ändå bidragit till att uppnå framsteg i detta avseende. Även om det inte har ökat återvinningsgraden, endast flaskor av samma plast samlas i insamlingsbankerna i insättningsautomaterna, vilket innebär att de kan förvandlas tillbaka till plastflaskor eller göras till fleecetröjor. Andra former av förpackningar används vanligtvis inte för att tillverka fler förpackningar, men istället bara parkera bänkar.

Och även om vissa förpackningar indikerar att den är gjord av återvunnen plast, detta betyder inte nödvändigtvis att materialet kommer från hushållsavfall. "Dessa material är vanligtvis gjorda av avfall från industriproduktion som redan sorterats efter typ, "Påpekar Frederik Wurm. Även om äkta återvinning av plast är svårt, att lägga dem i sopbehållaren som de hör hemma i är förmodligen det bästa alternativet. "Vi utvecklar därför ett koncept i PlastX -projektet för att öka medvetenheten bland konsumenter, inte bara i Tyskland utan över hela världen, att plast är en råvara, "säger Wurm. Forskare hoppas därför kunna uppmuntra människor att inte bara slänga förpackningar och andra produkter av plast, men att göra sig av med dem på rätt sätt. För närvarande, vissa bränns, och därmed generera åtminstone el i sitt liv efter detta. Och även om de slängs på en soptipp, åtminstone hamnar de inte i haven.