Megmentheti az életed, de tönkreteheted vele a környezeted, mi az?

–

A műanyagok a polimerek feldolgozásával kapott termékek. A folyamat során a polimerhez különböző adalékanyagokat tesznek, hogy javítsák annak kémiai és fizikai tulajdonságait. Tehát a műanyag nem homogén, hanem többkomponensű anyag.

A polimerek olyan nagy molekulák, amelyek monomerekből épülnek fel. Képzeljünk el egy gyöngysort: a gyöngyök a monomereket, az azokat összekötő szál az építőegységek közti kapcsolódását szimbolizálja – körülbelül így képzelhető egy polimer. Csak itt nagyon-nagyon sok és sokfajta monomer kapcsolódásáról van szó.

A polimereknek két nagy csoportjuk van:

• természetes (például a keményítő);
• szintetikus, más néven mesterséges, ember által előállított anyag (például polietilén, polisztirol stb.).

A műanyag szerkezete pedig lehet:

• lágy (kontaktlencse, pelenka);
• rugalmas (járműveken használt gumik);
• kemény (kevlár – erről majd később).

A műanyagok az élet minden területén megtalálhatók, a fogkefétől kezdve a számítógépeken, telefonokon, járműveken át az orvostudományban, mezőgazdaságban is, egészen az építészetig. A műanyagok tág felhasználását nagyon jól mutatja, hogy például a túrót hányféleképpen csomagolják manapság: tégelybe (ami polietilénből készül, és alumíniumfóliával van lezárva), emellett műanyaggal kezelt alumíniumfóliába formázva, és zacskóban is.

A szintetikus műanyagok egyik legnagyobb előnye az olcsóság

A fémekhez képest kiváló tulajdonságúak, csakhogy a természetben vagy nagyon-nagyon lassan bomlanak le, vagy egyáltalán nem. Márpedig a csomagolás használat után a hulladékban végzi, ez pedig hatással van az élővilágra. Nem csoda, ha emiatt ezeket az anyagokat „rossz” műanyagnak hívják.

Pedig könnyű belátni: a hibás nem maga a műanyag, hanem a felelőtlen fogyasztó és a piaci hasznot mindenek fölé helyező gyártó.

Tévedés, hogy a műanyag minden rossz okozója. Gondoljunk bele, mi lenne műanyagok nélkül! Míg egyes területeken nem csupán megvalósítható, de egyenesen szükséges és elengedhetetlen a műanyag felhasználásának csökkentése, sok más területen ez már nem ilyen egyértelmű.

Czigány Tibor professzor például így vélekedik erről: „Talán ez a legtöbbet használt, ugyanakkor legtöbbet támadott műszaki anyag, ami észrevétlenül és nélkülözhetetlenül kíséri végig az életünket, vagyis a fenntartható fejlődés nem a műanyag nélküli világ felé tart. Bátran kijelentem, hogy műanyag nélkül ma már nem léteznénk, sőt az anyagcsalád a fenntartható fejlődés egyik záloga.”

Ugyanakkor vitathatatlan, hogy a „rossz” műanyagok lebontása, „eltüntetése” óriási problémát okoz.

De pontosan melyek is ezek az anyagok?

A „rossz” polimerek élmezőnyében ott van a PET (polietilén-tereftalát), amiből például a palackot vagy a műszálas ruhákat készítik, és telefonkijelzőket is gyártanak. Az évek folyamán sikerült az ebből származó hulladék egy részét hasznosítani – szőnyegeket készítenek belőle például, de ez vajmi kevés a teljes mennyiséghez képest.

Pedig megfelelő tervezéssel megoldható a PET másodlagos alapanyagként történő újrahasznosítása. A hulladék összegyűjtése ugyanakkor önmagában nem elég: az eljárás sikeréhez sajnos szükséges a szétválogatás, amit manapság csak emberi munkaerővel tudnak megoldani, ez pedig jelentősen megnöveli a költséget. Szétválogatás után a hulladékot ledarálják, ezt követően vagy az autópályák mellett látható zajgátlót, vagy kosárlabdapalánkot gyártanak belőle.

Az egyszer használatos zacskók, reklámszatyrok alapja a polietilén (PE), ezt használják például locsolócsövek, fóliasátrak vagy a szemeteszsákok előállítására is. A legnagyobb előnye ugyanaz, ami a természet számára nagy hátrány: olcsósága miatt nagyon sokat gyártanak belőle. A PE vízhatlan (a legtöbb sportszergyártó erre hivatkozik, amikor bizonyos ruhadarabok gyártásához felhasználja, ám egyes sportolók kényelmetlennek érzik).

A PE gyártása nagyon sok kőolajat igényel (egyes források szerint tizenötmillió hordó kell százmilliárd zacskó gyártásához), vagyis, ha közvetlenül nem is, közvetetten mindenképpen felelős a kőolajkészlet fogyásáért is. Ezért is nagyon fontos olyan műanyagot létrehozni, amelynek gyártásakor helyettesíthetjük a kőolajat mint forrást.

A rossz műanyagok közé sorolhatjuk még a polisztirolból (PS) készült termékeket is. Képzeljük el, hogy reggelente egy kávézóban, büfében mennyi polisztirolból készült poharat dobnak ki! A PS monomere a sztirol, amelyet nemcsak PS gyártására használnak, hanem az orvostudományban és a csomagolástechnikában is alkalmazzák.

Maga a tiszta PS rideg, és könnyen törik, ezért a kávéspohár nemcsak polimert tartalmaz, hanem sok minden mást is. Viszont újrahasznosítása egyszerűbb, mint a fenti műanyagoké, és könnyebben helyettesíthető, hiszen sok cégnél már csak bögrékben lehet kapni kávét.

Bizonyára a PVC-t (polivinil-klorid) sem kell bemutatni. A legtöbb locsolócső, kábelszigetelés és padlóburkolat ebből készül. Leggyakoribb adalékanyaga a lágyító, amelynek köszönhetően hajlíthatóbbá válik. Klórtartalma miatt állandó célpontja a környezetvédőknek, pedig évek alatt minimálisra csökkentették a klór mennyiségét a műanyagban.

A PVC remek tulajdonságai miatt nagyon elterjedt, ám emiatt rengeteg hulladékot is termel. Újrahasznosításakor a járművek utasterében használt hangszigetelőt gyártanak belőle, emellett hulladék PVC-t adnak a műanyag nyílászárók gyártásakor, ugyanis bizonyos mennyiség használata még nem ront a minőségen, de olcsóbbá teszi.

Csakhogy az UV-sugárzás a PVC nagy ellensége: egy idő után gyengül tőle a minősége és káros gázok is felszabadulhatnak belőle. Elkerülhetetlen tehát, hogy felváltsuk más műanyaggal, vagy legalábbis valamilyen szinten átalakítsuk.

Egy időben az égetésével próbálkoztak, mert azzal villamos energiát nyerhetünk belőle. Ám az égés közben mérgező dioxinok keletkeznek, amelyek egészségre gyakorolt hatása még nem teljesen ismert, de abban egyetértenek a kutatók, hogy bizonyos határérték fölött rákkeltők.

A másik, az égetéskor képződő vegyület a szintén veszélyes sósav, ami a légkörbe jutva savas esőket idéz elő, számtalan helyen okozva kárt a mezőgazdaságban és a vadonban is. A szintén felszabaduló szén-dioxid pedig az üvegházhatásért felelős, s növeli a felszínközeli hőmérsékletet, vagyis közrejátszik a globális felmelegedésben.

Kimondhatjuk tehát: e műanyagoknál a gyártási folyamat átalakítása és az újrahasznosítás megoldása elkerülhetetlen.

Azok a bizonyos „jó” műanyagok

A kevlárt (azaz a poli-parafenilén-tereftalátot) az 1970-es években fejlesztették ki. A kutatók eredetileg gumit szerettek volna előállítani, ehelyett egy nagyon könnyű, de elképesztően erős és kemény polimert kaptak, amit főként a golyóálló mellényekben, motoros felszerelésekben találhatunk meg, de még a OnePlus 2 telefon védőtokjában is.

A kevlárral megerősített gumik defektmentessé válnak, meghosszabbodik az élettartamuk, vagyis kevesebb hulladékot termelünk velük, ráadásul vékonyabb külső és belső gumi szükséges, így már a gyártás során kevesebb a kiindulási termék. Ilyen gumikkal ugyanannyi erőbefektetéssel gyorsabbak lehetünk például biciklivel. (Ezt személyesen is kipróbáltam, és valóban így van.)

A kevlárt és más műanyagokat emellett egyre szélesebb körben alkalmazzák az autóiparban a karosszéria erősítésére. Mégpedig azért, mert

ezzel könnyebb lesz az autó (vagyis kevesebb üzemanyagot használ), ezáltal a gyártása mellett a fenntartása is olcsóbb. Emellett az sem elhanyagolható, hogy a műanyag egy esetleges baleset során nem tud olyan könnyen kigyulladni, hála az égésgátló adalékoknak, valamint nagy energiát képes elnyelni ütközés közben. Azaz: véd minket.

Az orvostudomány is alkalmaz műanyagokat, mármint testen belül is: polimerekből szívkoszorúér-sztentet készítenek, ami nagyon fontos a koszorúér elzáródásának elhárításában. Alapjául egy három polimerből álló polimersokaság szolgál – polisztirol-poliizobutilén-polisztirol –, amely rugalmas, és az emberi szervezet nem ad rá negatív választ.

Léteznek fémből készült sztentek is (de ez probléma a fémérzékenyek számára), és már használnak biológiailag lebomlót is, amelynél, amellett, hogy rugalmas, a beültetés után nincs szükség eltávolító műtétre, hanem mintegy fél év alatt, miután a szűkület megszűnt, lebomlik.

A polimerek egyik legszebb és leginkább kutatott szelete az amfifil kotérhálóké. Ezeknek a műanyagoknak a térhálós szerkezete nagyon hasonlít az összegabalyodott karácsonyfaégőre, és kettő vagy több polimerből áll, amelyek tulajdonságai egymással ellenkezők. Az egyik polimer hidrofil (szereti a vizet), a másik meg hidrofób (a vizet nem, inkább az olajos közeget szereti) jelleget hordoz. Akárcsak egyes fűszerek, amelyek íze úgy jön elő igazán, ha olajon megpirítjuk őket, mielőtt vizes közegbe kerülnek az edényben.

Ezek a műanyagok tökéletes ér-, porc- és csontpótlóként is alkalmazhatók, az emberi szervezet számára inertek, azaz nem lökődnek ki.

De mit is jelent az, hogy lebomló?

Biológiai lebontáson a komposztálást értjük. Ez azonban nem egészen úgy történik, hogy kidobjuk a műanyagot, és az majd idővel mindenképpen lebomlik. A tényleges lebontáshoz megfelelő hőmérséklet, oxigén és víz jelenléte szükséges.

S hogy készül a biológiailag lebomló műanyag? Úgy, hogy a gyártás folyamán keményítőt adagolunk a polimerhez. A keményítő az egyik leggyakoribb polimer a világon, benne az ismétlődő egység (vagyis a monomerje) a glükóz, amit mindenki ismer a hétköznapi életből.

A manapság az így gyártott „szatyrok” körülbelül hatvan százalékban tartalmaznak keményítőt. Ha valakinek van lehetősége rá, nézze meg, hogy milyen a tisztán polietilénből, illetve a polietilénből és keményítőből készült zacskó tapintása, valamint mennyiben különböznek egymástól a fizikai tulajdonságaik. A biológiai úton lebomló műanyag már-már a papírhoz hasonlítható, mert nagyon könnyen szakad, nagyon könnyen átnedvesedik, emellett a gyártási költsége is lényegesen magasabb.

Egyes országokban törvények rendelkeznek arról, hogy csakis száz százalékban lebomló zacskót lehet forgalmazni, használni. Bár Magyarországon leszavazták az egyszer használatos műanyagok leváltását, egyes hírek szerint 2021 nyarán megtörténhet a kivonásuk a piacról. Valamint az üzletekben már most elkezdtek forgalmazni biológiailag lebomló zacskókat.

A másik módszer (amelyet huszonöt éve alkalmaznak, ám még mindig gyerekcipőben jár) a politejsav használata. A politejsav monomerje a tejsav, ami a szervezetben is képződik intenzív testmozgás során, de a közhiedelemmel ellentétben nem ez a vegyület felelős az izomlázért. A politejsav használatával az adott használati termék száz százalékban lebomlóvá válik. Hátránya, hogy magas az előállítási költsége, valamint viszonylag rövid idő alatt lebomlik, ami bizonyos tárgyak, mondjuk, egy villa esetében nem minden esetben előnyös.

Ennek ellenére sok kutatás ebbe az irányba mozdul, és egyre növekszik az igény az ebből elkészült termékekre. Manapság már kaphatók olyan virágcserepek, amelyek idővel elbomlanak, ezzel elősegítve a növény növekedését.

És ne feledjük: a műanyag zacskók felváltását mi, hétköznapi emberek is megoldhatjuk vászonszatyrok alkalmazásával, ami sokkal tartósabb, és szebben is áll a kezünkben.

De miért csak most kapunk észbe?

Sokszor megkaptam a kérdést: ha ennyit ártanak, akkor miért csak most kezdik betiltani a műanyag szatyrokat, zacskókat? Egyszerű: a gyártásukhoz mintegy feleannyi energia kell, mint a papírzacskókéhoz.

Számítások szerint ötvenezer papírzacskó előállításához 69 GJ (gigajoule) energia szükséges, ami megközelítőleg 19 166 kWh. Összehasonlításként: Magyarországon egy háztartás átlagosan évente 80 GJ energiát használ el. Ezzel szemben ötvenezer műanyag zacskó előállításához „csak” 29 GJ szükséges – ami feleannyi előállítási költséget is jelent.

Mit tehetünk mi, vásárlók?

Szerencsére egyre elterjedtebb, hogy az egyszer megvásárolt samponos vagy tusfürdős flakont az adott üzletben újra lehet tölteni (erre példa Csehország, ott a Rossmann és a DM már bevezette ezt a lehetőséget).

Sokat javít a helyzeten, ha nagyobb kiszerelésekben vásároljuk meg az adott terméket – a mosóporgyártók erre a módszerre álltak rá.

A legkézenfekvőbb pedig az volna – és ezt az ötletet is felvetették a gyártók –, hogy az üvegvisszaváltás analógiájára legyen a PET-csomagolás is visszatérő. Ezt egyelőre csak a műtrágyagyártóknak sikerült elérniük, méghozzá olyan módon, hogy csakis akkor adják el a gazdáknak az újabb adag terméket, ha a vásárló az előzőleg megvásárolt „adag” csomagolását visszaszolgáltatja. Ezáltal sokkal kevesebb hulladék kerül ki a természetbe.

Egyéb lehetőségek

Sokszor és sokan próbálkoznak azzal, hogy üveggel helyettesítsék a palackot. Ennek egyik előnye a műanyaghoz képest, hogy könnyebben mosható, és a benne lévő folyadék nem oldja az üveget – ezzel szemben például az alkoholtartalmú italok, folyadékok, még ha minimálisan is, de oldják a műanyag palackok belsejét (emiatt érezhető iváskor az a bizonyos „műanyagíz”).

Természetesen az üveg kétségkívül nagyobb odafigyelést igényel, hiszen mindenki tudja, hogy mivel jár, ha véletlenül a földön vagy a betonon landol. Ennek ellenére sokan javasolják az üveg használatát, és

a jelek szerint számos fogyasztó szívesen köt kompromisszumot a környezetvédelem érdekében.

Sopronban például ismerek olyan üzletet, ahol a tejet csak üvegbe töltve adják, és ez a helyiek között nagyon népszerű megoldás.

És mit tehet a kutató?

Nekünk, kutatóknak, vegyészeknek „csak” meg kell találnunk az úgynevezett „bölcsőtől bölcsőig” utat minden egyes műanyag termék esetében. Ami azt jelenti, hogy a gyártástól kezdve a használaton át a lebontásig legyen tervünk mindenre, mert használat után előbb-utóbb úgyis a hulladékban köt ki.

Nem lehetetlen feladat ez, de szorít az idő. Vigyázzunk a környezetünkre, hogy az unokáink is elmondhassák Tamási Áron egyik legszebb idézetét: „Azért vagyunk a világon, hogy valahol otthon legyünk benne.”

 Bajcsi Áron

Kiemelt kép: Unsplash/Karina-Tess