Jūrās un to piekrastēs joprojām palielinoties plastmasas piesārņojumam, Eiropas Komisija (EK) šogad ierosinājusi jaunus Eiropas Savienības (ES) mēroga noteikumus, kas risinātu problēmu, kuru ES pludmalēm un jūrām rada vienreizlietojamie plastmasas izstrādājumi, kā arī pazaudētie un pamestie zvejas rīki. Visā pasaulē plastmasas atkritumi veido 85% jūras piedrazojuma.
"Plastmasas atkritumi pieder pie lielajiem jautājumiem, un eiropiešiem kopīgi jārīkojas, lai šo jautājumu atrisinātu, jo plastmasas atkritumi nokļūst gaisā, ko elpojam, pārtikā, ko ēdam, lauksaimniecības zemēs, jūrās un okeānos," atzinis EK priekšsēdētāja pirmais vietnieks Franss Timmermanss. Ieviešot virkni pasākumu, pakāpeniski tiek plānots samazināt vienreizlietojamo plastmasas izstrādājumu apjomu veikalu plauktos visās ES dalībvalstīs. Savukārt EK priekšsēdētāja vietnieks Jirki Katainens norādījis, ka "plastmasa var būt fantastisks materiāls, taču mums tā jāizmanto atbildīgāk".
Mūsdienās polimēriem piedēvē mūžīgas pastāvēšanas īpašības, kas rada apdraudējumu apkārtējai videi.
Aicinājumam samazināt plastmasas patēriņu sadzīvē daļa sabiedrības ir gatava atsaukties, tomēr aktuāls ir arī jautājums, cik reāli ikdienas dzīvē mūsdienu cilvēkam ir iztikt bez plastmasas.
Par to Vides Diena iztaujāja Rīgas Tehniskās universitātes (RTU) Materiālzinātnes un lietišķās ķīmijas fakultātes Polimērmateriālu institūta pētnieci Veltu Tupureinu.
Daudzpusīgas iespējas
Atkritumi var būt arī resurss. Plastmasas pārstrādē tas nozīmē jaunu izstrādājumu veidošanu vai izmantošanu pēc tam, kad šis polimērs primāri jau bijis izstrādāts un beidzis kalpošanas laiku. "Ne visas plastmasas var simtprocentīgi pārstrādāt un lietot kā otrreizējās izejvielas. Galvenokārt nevar lietot tās, kas pārstrādes procesā sacietē neatgriezeniski," skaidro V. Tupureina un uzsver, ka ir, piemēram, dažādi elektrības kontakti un sadzīvē lietojamie parasti ir gatavoti no termoplastiskiem materiāliem – tādiem, kas kūst atkārtoti. "Materiāls ir izlietots, tas ir ciets, bet to var sasmalcināt un kausēt otrreiz, veidojot citu izstrādājumu," pārstrādes ideju raksturo zinātniece un turpina: "Problēma ir tāda, ka, atkārtoti sildot un arī lietojot, materiāli var mainīt savas īpašības. Materiāls, kādu iegūstam, pārstrādājot izlietoto izstrādājumu, vairs nav tieši tāds kā primārais polimērs."
Veiksmīgi iespējams pārstrādāt pārtikas produktiem izmantojamās PET pudeles, taču pārtikas produktu iepakošanas nozarē ir ļoti stingras prasības gan attiecībā uz gaistošo vielu saturu, gan tīrību un citiem parametriem, tāpēc pārtikas iepakošanai no PET pudelēm iegūtu otrreizējo izejvielu vairs neizmanto.
"Pārtikas produktiem izmanto tikai pirmreizējo materiālu. Arī sekundāriem iepakojumiem otrreizējo plastmasas izejvielu izmantot ir iespējams. Respektīvi, plastmasas ķīmiskais sastāvs nedrīkst tieši ietekmēt pārtikas produktu," paskaidro V. Tupureina un piebilst: "Bieži pārtikas produktu iepakošanai lieto ne tikai vienslāņa polimēru, bet arī plēvi, kas sastāv no trim un pieciem ar neapbruņotu aci neredzamiem, ļoti plāniem slāņiem. Tiem katram ir sava būtiska nozīme. Piemēram, viens nelaiž cauri skābekli, cits mitrumu vai kādu gāzi. Nozīmes var būt ļoti atšķirīgas atkarībā no tā, kādu produktu nepieciešams iepakot. Polimērmateriālu piedāvājums tiek piemeklēts atbilstoši prasībām."
Mūsdienās ir simtiem un tūkstošiem dažādu polimērmateriālu veidu. Primārie jeb tīrie polimēri ir ar konkrētu ķīmisku sastāvu, vienu struktūru – te jāmin, piemēram, polietilēns, polistirols, polipropilēns un vēl citi varianti. Taču arī šie polimēri var būt dažādi – zema, augsta vai vidēja blīvuma atkarībā no polimerizācijas mehānisma un tā, cik tīrs iznāk tā dēvētais gala polimērs. Vistīrākais ir zema blīvuma polietilēns, jo tur kā iniciatoru var izmantot skābekli vai peroksīdus, kas sadalās, un struktūrā nekas svešs no malas netiek ievadīts. Augsta blīvuma polietilēnam kā polimerizācijas aizsācēju izmanto katalizatorus – ļoti nelielos daudzumos, bet tie var saglabāties materiālā. Toties šim materiālam ir aptuveni par 30 grādiem augstāka kušanas temperatūra, tas ir cietāks, bet kā pārtikas iesaiņojums tas nav atļauts.
RTU zinātniece min arī dažādus koppolimērus, kam vienā molekulā ir vairāki atšķirīgi posmi, līdz ar to dažādas struktūras, tāpat arī pašlaik izplatītos etilēna un vinilacetāta koppolimērus ar ļoti atšķirīgām struktūras īpašībām. Etilēna un vinilacetāta koppolimērus bieži izmanto kā piedevas citu polimēru īpašību uzlabošanai. "Ja struktūrā ir daudz šo atšķirīgo posmu, materiāls kūst par 30–40 grādiem zemākā temperatūrā, nekā būtu kusis pats polietilēns. Ņemot vērā to, ka vinilacetāta posmiem ir citas īpašības attiecībā uz polaritāti, tas var kalpot arī kā līmes kausējums. Tādus izmanto, teiksim, floristi. Polimērus izmanto gandrīz visās jomās, atšķirīgs ir tikai to sastāvs, ķīmiskā struktūra un tehnoloģija, ar kādu iegūst izstrādājumu. Piemēram, epoksīdsveķi, ko izmanto kā saistvielu stikla audumam vai stikla šķiedras klājumiem. Tos savukārt izmanto peldlīdzekļiem – laivām, dažādu ūdenssporta veidu dēļiem, arī slēpēm," atklāj V. Tupureina.
Akordeons ar zvīņu ekstraktu
Lai gan polimēri tiek uzskatīti par relatīvi jauniem izejmateriāliem, sena vēsture ir celuloīdam, kas no ķīmiskā viedokļa būtībā ir nitroceluloze, kas tiek plastificēta ar kamparu, to vēl šodien izmanto kā dekoratīvu elementu mūzikas instrumentiem, piemēram, akordeoniem. "Tiem ir ļoti skaistas apdares, kas laistās zaļās, zilās, sarkanās, pelēkās krāsās ar marmora rakstu. Šo materiālu veido no plastificētas nitrocelulozes, kam pievieno zivju zvīņu ekstraktu, formē blokos un griež gluži kā sieru plānās šķēlītēs, tā iegūstot apdari mūzikas instrumentam. Process nav īpaši sarežģīts, bet tehnoloģijā izmanto daudz etilspirta un metilspirta, kas ir ļoti spēcīga inde," atklāj zinātniece.
Celuloīds jau izsenis izmantots ikdienas preču un rotaļlietu ražošanā. "Parasti jebkurš jauns materiāls tiek izstrādāts un ražots tad, ja ir pieprasījums un ja kāds no tradicionālajiem materiāliem neapmierina prasības. Tā radies ļoti daudz polimēru. Arī gumiju pamatā ir polimēri. Kādreiz mašīnām bija koka riteņi, tie neapmierināja, vajadzēja jaunus materiālus. Kad, riepas lietojot, konstatēja, ka gumija noveco un daudz kas šajā materiālā neapmierina, parādījās kordi – audums riepās," stāsta V. Tupureina. Ražotāji cenšas apmierināt patērētāju prasības, un tā rodas jauni materiāli.
Pat tad, kad daļa plastmasas materiālu sabrūk, tie var pārvērsties mazās daļiņās, kas tāpat nonāk dzīvajos organismos un var tos nobeigt
Runājot par apģērba ražošanu, ar to esot vēl sarežģītāk, saka V. Tupureina: "Mums gribas, lai jebkurš apģērbs būtu ar tādām pašām īpašībām kā dabīgais lins vai kokvilna, bet negribam, lai materiālam būtu visas šo šķiedru īpašības, – gribam, lai tas būtu viegls, lai elpotu, lai nebūtu bieži jāmazgā, ķīmiski jātīra vai jāgludina. Tāpēc lieto sintētiskās vai ķīmiskās šķiedras – vai tas ir mākslīgais acetātzīds vai lavsāns, kas būtībā ir poliestera šķiedra. To nelieto tīrā veidā, bet piejauc klāt vilnai, lai palielinātu izturību un samazinātu burzīšanos. Daudz izmanto kapronu – poliamīdu –, piemēram, zeķbikšu, zeķu ražošanā, bet arī kaprons var būt atšķirīgs, ar dažādām šķiedrām, kam viena daļa der apģērbiem, cita – tehnikai. Polimēri der dažādiem filtriem ķīmiskajā rūpniecībā, lauksaimniecības audumiem, mākslīgajiem zālieniem. Plastmasa tiešām ir jebkur mūsu dzīvē! "Ja jums tagad novilktu visu, kas jums ir mugurā un ir saistīts ar polimēriem, jūs paliktu ar gredzenu pirkstā un auskariem ausīs," pajoko zinātniece. Un kā tad ar vilnas jaciņu? "Nedomāju, ka tā ir vilnas jaciņa. Manuprāt, tai klāt ir daudz akrila šķiedru, it īpaši, ja tas ir fabrikas ražojums," secina zinātniece un atzīst: "Plastmasa ir ļoti labs materiāls, bet, ja runājam par vides aizsardzību, – tāda plastmasai piemītoša laba īpašība un priekšrocība kā kalpošanas ilgums, tam beidzoties, pārvēršas par trūkumu, jo plastmasa nesadalās. Vislielākās problēmas tā sagādā akvatorijām, kur plastmasa uzkrājas lielos daudzumos un apdraud jūras dzīvās būtnes. Pat tad, kad daļa plastmasas materiālu sabrūk, tie var pārvērsties mazās daļiņās, kas tāpat nonāk dzīvajos organismos un var tos nobeigt."
Bez plastmasas neiztikt
Taujāta, vai tiesa, ka plastmasu iespējams pārstrādāt līdz 33 reizēm, zinātniece norāda, ka parasti polimērus nepārstrādā tik daudz reižu, jo materiāla īpašības laika gaitā mainās un labākas nekļūst: "Ja gribam šīs īpašības uzlabot, pārstrādes materiālam atkal kaut kas jāliek klāt. Dažkārt svaigajam polimēram liek klāt to, kas jau ir pārstrādāts, bet kopumā parasti pārstrādā četras piecas reizes." Vai tā mēs atkal iegūstam mūžam jaunu plastmasu, kas nesadalās? "Protams! Reizēm plastmasai, kas nesadalās, liek klāt tās plastmasas, kas sadalās. Plastmasa, kas sadalās, izārda nesadalošās plastmasas veselumu, izstrādājums vairs nav vienots, tomēr pāri palikušie gabali tāpat nesadalās," paskaidro V. Tupureina.
Mūsdienās zinātnieki radījuši arī jaunus tā sauktos biosadalošos polimērus. "Atkarībā no sastāva tie var sadalīties augsnē un ūdenī dažādos laikos, piemēram, ir polimēri, kas mitrā augsnē sadalās triju nedēļu laikā. Augsnes mikroorganismi tos patērē kā barības vielu, un atlikums daļēji pārvēršas humusā. Tas nozīmē, ka polimērs nepiesārņo augsni un nerada arī kaitīgos atkritumus. Šo materiālu cenšas ieviest un izmantot, arī institūtā esam ar to strādājuši, taču problēma ir šī materiāla cenā. Šādi materiāli vienmēr ir dārgāki nekā tradicionālie no naftas ražotie, tāpēc tos ir sarežģīti aizstāt," atzīst V. Tupureina.
Visplašāk tradicionālo polimēru aizstāšanai izmanto cietes – kartupeļu, kukurūzas cieti.
No tām arī var ražot plēves un iesaiņojuma maisiņus, dakšiņas, karotes, krūzītes. Bioloģiski tās sadalās mazliet ilgākā laikā, bet nerada piesārņojumu. Protams, to cena ir lielāka, bet ne tik ievērojami kā polimēram polihidroksibutirātam, kas bioloģiski sadalās. Tomēr risinājumi tiek meklēti joprojām. Savulaik Norvēģijas ražotāji piedāvājuši arī tā saukto EPI piedevu, bet, kad izstrādātā piedeva tika pievienota polietilēna plēvei, tā sabruka jau virs zemes apkārtējās vides ietekmē. Ja šādu maisiņu izmet, tas nesadalās bioloģiski, bet zaudē savu veselumu un pārtop daudzos sīkos gabaliņos.
Taujāta, kā plastmasas patēriņu samazināt ikdienā, V. Tupureina atzīst: "Viens ceļš ir plastmasas atlikumus, piemēram, nolietotās riepas, izmantot kā kurināmo, taču šajā procesā ir jāievēro tehnoloģiska specifika – lai tamlīdzīgus atkritumus varētu sadedzināt tā, ka netiek piesārņota apkārtējā vide, nepieciešama speciāla papildu skābekļa padeve un ļoti augsta temperatūra. Pretējā gadījumā veidojas toksiskas gāzes. Otrs ceļš ir riepas smalcināt un ar speciālām piedevām sapresēt. Šis materiāls kalpo triecienslodžu dzēšanā, un to var izmantot, piemēram, dzelzceļā. Tas nozīmē materiālam iedot otru mūžu – izmantojumu pilnīgi citā sfērā."
Jaunie EK noteikumi
- Paredz aizliegt tādus vienreizlietojamos plastmasas izstrādājumus, kam par pieņemamu cenu ir viegli pieejami aizstājēji. Aizliegti tiks no plastmasas darināti vates kociņi, ēdamrīki, šķīvji, salmiņi, maisāmkociņi un balonu kātiņi, un tiem turpmāk vajadzēs būt no ilgtspējīgāka materiāla. Tirgū būs atļauta tikai tāda plastmasas elementus saturoša vienreizlietojama dzērienu tara, kam vāciņa konstrukciju nav paredzēts atdalīt no korpusa.
- ES dalībvalstīs plānots samazināt plastmasas pārtikas taras un dzērienu glāžu un krūžu izmantojumu. To varēs izdarīt, nosakot nacionālus samazinājuma mērķrādītājus, pārdošanas vietās darot pieejamus alternatīvus izstrādājumus vai gādājot, ka vienreizlietojamus plastmasas izstrādājumus nevar saņemt bez maksas.
- Ražotājiem noteiks pienākumu segt ne vien atkritumu apsaimniekošanas un aizvākšanas, bet arī informētības veicināšanas pasākumu izmaksas attiecībā uz pārtikas taru, paciņām un ietinumu, dzērienu taru, krūzēm un glāzēm, tabakas izstrādājumiem ar filtru, mitrajām salvetēm, baloniem un vieglās plastmasas iepirkumu maisiņiem. Ražotāji tiks stimulēti šiem izstrādājumiem radīt mazāk piesārņojošus aizstājējus.
- Dalībvalstīm būs pienākums līdz 2025. gadam savākt 90% vienreizlietojamo plastmasas dzērienu pudeļu, piemēram, izmantojot depozīta atmaksas shēmas.
- Tiks prasīts, lai dažiem izstrādājumiem būtu nepārprotams standartmarķējums, uz kura norādīts, kādā veidā no atkritumiem būtu jāatbrīvojas, kāda veida negatīvas vides sekas šādi izstrādājumi rada un vai tie satur plastmasu.
Materiāls tapis ar Latvijas Vides aizsardzības fonda finansiālu atbalstu.