ТЕХНОЛОГИИ

Как вырастить пластмассу

Пластмассу делают на химзаводах, отравляя отходами воздух, речки и наши легкие. Однако современные биотехнологии позволяют получать пластик с куда меньшими экологическими издержками – из растений

Пластмассы давно уже стали обычным материалом в быту и на производстве, сильно потеснив металл и древесину. Каждый год химические заводы перерабатывают в пластмассу 270 миллионов тонн нефти и газа. Но скоро станет возможно для этих целей использовать пшеницу и кукурузу.

Согласно разным подсчетам землянам хватит нефти еще на 80 лет, газа – на 70, а угля на 700 лет. Нефть и газ используются и как топливо для индустрии, транспорта и в быту, и как сырье для химической промышленности, где также требуется энергия, получаемая все от тех же нефти и газа. К тому же эти ресурсы расходуются не только при производстве пластмасс, но и при их утилизации. А еще стоит вспомнить о вредных выбросах в атмосферу на всех стадиях производства и утилизации пластика.
Поэтому есть смысл подумать над тем, как бы поэкономней использовать эти невозобновляемые полезные ископаемые.
Подобные размышления натолкнули ученых на мысль найти иные исходные вещества для производства пластиков. Американская химическая компания Cargill и фирма Dow Polimers разработали технологию, которая позволит получать пластмассу из широко возобновляемых ресурсов – пшеницы и кукурузы. У предложенного решения есть и другие полезные побочные свойства: пластик, изготовленный по такой технологии, может очень легко утилизироваться.
Три года назад химики этих фирм объединили свои усилия в разработке технологии получения из сахара растений пластика, который носит название полилактид (ПЛА). Специально подобранные микроорганизмы трансформируют сахар, содержащийся в стеблях и листьях растений, в молочную кислоту, после чего ее молекулы образуют цепочки пластика, очень схожего с тем, что используется при изготовлении пластмассовых бутылок или одноразовой посуды.
Попробуем разобраться, почему именно такой вид пластика и по такой технологии привлек к себе внимание. На протяжении ряда лет многие компании развивают технологии изготовления пластика под названием полигидроксиалканат. Так же, как и полилактид, этот вид пластика может изготовляться из растений и легко перерабатывается при утилизации. Правда, при его получении применяется бактерия Ralstonia eutropha, которая напрямую перерабатывает сахар в пластик.
Однако появление полигидроксиалканата (ПГА) не привело к резкому изменению ситуации – слишком дорог был он в изготовлении. Поэтому, когда наступила эра генетически измененных растений, эти разработки обрели второе дыхание. Среди пионеров этого бизнеса – компания Monsanto, которая стала разрабатывать методику выращивания растений уже с пластиком в листьях. В 1992 году впервые было получено растение резуховидка (Arabidopsis thaliana) с малым количеством пластика ПГА, а вскоре были начаты работы по инициированию образования пластика в листьях зерновых.
Впрочем, все шло не так гладко – листья растению нужны все-таки для фотосинтеза, а помещение туда “зеленого пластика” вовсе не способствовало их нормальному росту. Возникли и другие трудности: извлечение сырья для пластика из таких листьев требует совершенно иной технологии, нежели та, которая существует на перерабатывающих заводах. К тому же при подсчете количества энергии и материалов, необходимых для получения пластика ПГА, выяснилось, что выгоднее получать его традиционным путем. Производство одного килограмма ПГА из листьев требует в три раза больше энергии, чем стандартное производство полиэтилена. Схожие цифры получаются, если сравнить, во что обходится изготовление килограмма ПГА традиционным путем из растений при помощи микробиологической ферментации.
Именно поэтому фирма Monsanto объявила в прошлом году о прекращении работ по созданию технологии для изготовления, извлечения пластика из растений.
И на сегодняшний день только пластик полилактид (ПЛА) может быть приспособлен для коммерческого извлечения из растений – на его изготовление затрачивается от 20 до 50 процентов энергии, необходимой при традиционном производстве пластика.
Сейчас уже строится первая фабрика по переработке полилактида из растений. Тем не менее остаются многочисленные вопросы: каковы производственные перспективы новой технологии, стоимость перехода всей промышленности на такую технологию, как быстро может это произойти? Остается надеяться, что борцы за экологию в промышленно развитых странах сумеют использовать свой вес и влияние для быстрейшего прогресса в этой области. А тогда нам придется вместо разработки новых месторождений нефти и газа на Крайнем Севере опять засевать тундру кукурузой.

Ваше мнение

Мы будем благодарны, если Вы найдете время высказать свое мнение о данной статье, свое впечатление от нее. Спасибо.

"Первое сентября"