Дивовижний спосіб пластики насправді може допомогти боротися зі змінами клімату

Дивовижний спосіб пластики насправді може допомогти боротися зі змінами клімату
Більше 99 відсотків сьогоднішніх пластмас надходить з нафти, але нові біологічні варіанти стають доступними.
Піктограми від Vectors Market, Freepik та srip, CC BY

Що спільного для вашого автомобіля, телефону, пляшки з содою та взуття? Всі вони багато в чому виготовлені з нафти. Цей невідновлюваний ресурс переробляється у універсальний набір хімікатів, що називаються полімерами, або, звичайно, пластиками. Над 5 мільярдів галонів нафти щороку перетворюються в пластик поодинці.

Полімери відстають від багатьох важливих винаходів за останні кілька десятиліть 3D друку. Так звана "інженерна пластмаса", яка використовується в застосуванні, починаючи від автомобільної конструкції до будівництва меблів, має чудові властивості і навіть може допомогти вирішити екологічні проблеми. Наприклад, завдяки інженерній пластмасі, транспортні засоби тепер мають легшу вагу, тому вони покращують пробіг пального. Але як кількість застосувань зростає, як і попит на пластмаси. Світ вже виробляє понад 300 мільйонів тонн пластику щороку. Цифра може бути в шість разів більша за 2050.

Петропластика в принципі не все так погано, але це упущена можливість. На щастя, є альтернатива. Перехід від нафтових полімерів до полімерів на біологічній основі може зменшити викиди вуглецю на сотні мільйонів тонн щороку. Полімери на біологічній основі є не тільки відновлюваними та екологічно чистими у виробництві, але вони можуть мати чистий сприятливий вплив на зміну клімату, виконуючи функцію мийки вуглецю. Але не всі біополімери створюються рівними.

Біопластика не залежить від буріння нафти, оскільки вони отримують вуглець із СО2 вже в атмосфері. (дивовижний спосіб, як пластмаса насправді може допомогти боротися зі змінами клімату)Біопластика не залежить від буріння нафти, оскільки вони отримують вуглець із СО2 вже в атмосфері. Пісня QiuJu / Shutterstock.com

Розкладаються біополімери

Можливо, ви стикалися з "біопластикаРаніше, зокрема, як одноразовий посуд - ці пластмаси отримують із рослин замість олії. Такі біополімери виготовляють шляхом живлення цукрів, найчастіше з цукрової тростини, цукрових буряків або кукурудзи, до мікроорганізмів, які виробляють молекули-попередники, які можуть бути очищені та хімічно пов'язані між собою, утворюючи полімери з різними властивостями.

Пластикові рослинні рослини краще для навколишнього середовища з двох причин. По-перше, спостерігається різке скорочення енергії, необхідної для виготовлення рослинних пластмас - на цілих відсотків 80. Хоча кожна тонна нафтового пластику генерує 2 до 3 тонн CO₂, це може бути зменшено до приблизно 0.5 тонн CO₂ на тонну біополімеру, і процеси лише покращуються.

По-друге, пластмаси на основі рослин можуть бути біологічно розкладаються, тому вони не накопичуються на сміттєзвалищах.

Хоча це чудово підходить для одноразового використання, як пластикові виделки для біологічного розкладу, іноді важливий довший термін експлуатації - ви, мабуть, не хотіли б, щоб приладова панель вашого автомобіля з часом повільно перетворювалася на купу грибів. Багато інших застосувань вимагають того ж типу стійкості, як будівельні матеріали, медичні пристрої та побутова техніка. Біополімери, що розкладаються біологічно, також не підлягають вторинній переробці, тобто більше рослин потрібно постійно вирощувати та обробляти для задоволення попиту.

Біополімери як накопичення вуглецю

Пластмаси, незалежно від джерела, в основному виготовлені з вуглецю - приблизно 80 вагових відсотків. Незважаючи на те, що нафтові пластмаси не виділяють CO₂ так само, як це спалює викопне паливо, вони також не допомагають секвеструвати будь-який надлишок цього газоподібного забруднювача - вуглець з рідкої нафти просто перетворюється на тверду пластмасу.

Біополімери, з іншого боку, є отриманий з рослин, які використовують фотосинтез для перетворення CO₂, води та сонячного світла в цукри. Коли ці молекули цукру перетворюються на біополімери, то вуглець ефективно блокується з атмосфери - до тих пір, поки вони не піддаються біодеградації та не спалюються. Навіть якщо біополімери опиняться на сміттєзвалищі, вони все одно будуть виконувати цю роль для зберігання вуглецю.

CO₂ - це лише близько 28 відсотків вуглецю по вазі, тому полімери містять величезний резервуар, в якому можна зберігати цей парниковий газ. Якби поточне щорічне постачання полімерів близько 300 мільйонів тонн було б не біологічно розкладеним і на основі біологічного походження, це прирівнювалося б до гігатону - мільярда тонн - виділеного CO₂, приблизно 2.8 відсотків поточні глобальні викиди. У недавній звітМіжурядова група з питань зміни клімату окреслила захоплення, зберігання та повторне використання вуглецю як ключову стратегію пом'якшення зміни клімату; Полімери на основі біологічної енергії можуть внести ключовий внесок, до 20 відсотків викиду CO₂, необхідного для обмеження глобального потепління до 1.5 градусів Цельсія.

Нерозкладається ринок біополімерів

Поточні стратегії захоплення вуглецю, в тому числі геологічне зберігання що перекачує викиди CO₂ під землею або відновлювальне землеробство що зберігає більше вуглецю в ґрунті, сильно спирається на політику для досягнення бажаних результатів.

Хоча це найважливіші механізми пом'якшення зміни клімату, захоплення вуглецю у вигляді біополімерів може використати іншого рушія: гроші.

Конкуренція, що базується лише на ціні, була складною для біополімерів, але ранні успіхи показати шлях до більшого проникнення. Одним із захоплюючих аспектів є можливість доступу до нових хімічних засобів, які зараз не зустрічаються в нафтових полімерах.

Петропластикові пляшки можна переробити лише в кілька разів максимум. (дивовижний спосіб, як пластмаса насправді може допомогти боротися зі змінами клімату)Петропластикові пляшки можна переробити лише в кілька разів максимум. хан / піксабай, CC BY

Розглянемо можливість переробки. Мало традиційних полімерів по-справжньому переробляється. Насправді ці матеріали найчастіше є оцикленованими, тобто вони підходять лише для застосувань малої вартості, наприклад, будівельних матеріалів. Завдяки інструментам генної та ферментної інженерії, однак, властивості подібні повна утилізація - що дозволяє повторно використовувати матеріал для одного і того ж застосування - з самого початку може бути розроблено в біополімери.

Біополімери сьогодні в основному засновані на природних продуктах бродіння певних видів бактерій, таких як виробництво лактобактерій молочної кислоти - того самого продукту, що забезпечує терпкість в кислих пивах. Незважаючи на те, що вони є хорошим першим кроком, нові наукові дослідження свідчать про те, що справжня універсальність біополімерів буде відкрита в найближчі роки. Завдяки сучасна здатність розробляти білки та змінювати ДНК, тепер доступні спеціальні розробки біополімерних попередників. З ним стає можливим світ нових полімерів - матеріалів, у яких сьогодні CO₂ буде проживати у більш корисній, ціннішій формі.

Лінії також починають виготовляти з полімерів - наступним кроком є ​​біополімери. (дивовижний спосіб, як пластмаса насправді може допомогти боротися зі змінами клімату)Лінії також починають виготовляти з полімерів - наступним кроком є ​​біополімери. Ерік Салард / Вікімедія, CC BY-SA

Щоб ця мрія здійснилася, потрібно більше досліджень. Хоча ранні приклади сьогодні тут - як частково Коко-Кола рослинна пляшка на біологічній основі - біоінженерія, необхідна для досягнення багатьох найперспективніших нових біополімерів, ще знаходиться на стадії дослідження - як поновлювана альтернатива вуглецю що може бути використане у всьому, від велосипедів до лопат вітрових турбін.

Політика уряду, яка підтримує захоплення вуглецю, також допоможе стимулювати прийняття. За наявності такої підтримки істотне використання біополімерів як накопичення вуглецю можливо якнайшвидше протягом наступних п'яти років - часовий графік, який може внести вагомий внесок у сприяння вирішенню кліматичної кризи.Бесіда

Про автора

Джозеф Роллін, докторський науковий співробітник біоенергетики, Національна лабораторія відновлюваної енергії та Дженна Е. Галлегос, докторантура з хімічної та біологічної інженерії, Державний університет Колорадо

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

Суміжні книги

Ринок InnerSelf

Амазонка

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ОСТАННІ ВІДЕО

Почалася велика міграція клімату
Почалася велика міграція клімату
by супер Користувач
Кліматична криза змушує тисячі людей у ​​всьому світі втекти, оскільки їхні будинки стають дедалі непридатними для життя.
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
Останній льодовий період розповідає нам, чому нам потрібно дбати про 2 ℃ зміну температури
by Алан Н Вільямс та ін
В останній доповіді Міжурядової групи з питань зміни клімату (МГЕЗК) зазначено, що без істотного зменшення…
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
Земля залишається придатною для життя мільярди років - саме те, наскільки нам пощастило?
by Тобі Тіррелл
Еволюція зайняла 3 або 4 мільярди років, щоб отримати Homo sapiens. Якби клімат повністю зазнав краху лише один раз у цьому ...
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
Як картографування погоди 12,000 XNUMX років тому може допомогти передбачити майбутні зміни клімату
by Бріс Рі
Кінець останнього льодовикового періоду, приблизно 12,000 років тому, характеризувався заключною холодною фазою, яка називалася Молодший дріас ...
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
У цьому столітті Каспійське море має впасти на 9 і більше метрів
by Френк Весселінг і Маттео Латтуада
Уявіть, що ви перебуваєте на узбережжі і дивитесь на море. Перед вами лежить 100 метрів пустого піску, який виглядає як ...
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
Венера ще колись була схожа на Землю, але кліматичні зміни зробили її непридатною для життя
by Річард Ернст
Ми можемо багато чого дізнатись про кліматичні зміни від Венери, нашої сестринської планети. В даний час Венера має поверхневу температуру…
П’ять кліматичних недовір: аварійний курс у дезінформації клімату
П’ять кліматичних недовір: катастрофа в дезінформації клімату
by Джон Кук
Це відео являє собою катастрофічний курс дезінформації клімату, узагальнюючи ключові аргументи, використані для сумніву в реальності ...
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
Арктика не була такою теплою протягом 3 мільйонів років, і це означає великі зміни для планети
by Джулі Бригам-Гретт та Стів Печ
Щороку морський крижаний покрив у Північному Льодовитому океані зменшується до найнижчої точки в середині вересня. Цього року він вимірює лише 1.44…

ОСТАННІ СТАТТІ

зелена енергія2 3
Чотири можливості зеленого водню для Середнього Заходу
by Крістіан Тае
Щоб запобігти кліматичній кризі, Середньому Заходу, як і решті країни, потрібно буде повністю декарбонізувати свою економіку шляхом…
ug83qrfw
Необхідно покінчити з основним бар’єром на шляху реагування
by Джон Мур, На Землі
Якщо федеральні регулятори зроблять правильну річ, споживачі електроенергії на Середньому Заході незабаром зможуть заробляти гроші, поки…
дерева для висадки клімату2
Посадіть ці дерева, щоб покращити життя міста
by Майк Вільямс-Райс
Нове дослідження визначає, що живі дуби та американські явори є чемпіонами серед 17 «супердерев», які допоможуть зробити міста…
дно північного моря
Чому ми повинні розуміти геологію морського дна, щоб використовувати вітри
by Наташа Барлоу, доцент четвертинних змін навколишнього середовища, Університет Лідса
Для будь-якої країни, яка має легкий доступ до мілководного і вітряного Північного моря, офшорний вітер буде ключем до досягнення мережі…
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
3 уроки лісових пожеж для лісових міст, коли вогонь Діксі руйнує історичний Грінвілл, Каліфорнія
by Барт Джонсон, професор ландшафтної архітектури, Університет штату Орегон
Пожежа, що горить у спекотному сухому гірському лісі, прокотилася містом Золота лихоманка Greenрінвілль, Каліфорнія, 4 серпня…
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
Китай може досягти цілей у сфері енергетики та клімату, обмежуючи енергію вугілля
by Елвін Лін
На кліматичному саміті Лідера у квітні Сі Цзіньпін пообіцяв, що Китай «буде суворо контролювати енергію, що працює на вугіллі…
Блакитна вода, оточена мертвою білою травою
Карта відстежує 30 -річні екстремальні сніготанення в США
by Мікайла Мейс-Арізона
Нова карта екстремальних подій танення снігу за останні 30 років пояснює процеси, що сприяють швидкому таненню.
Літак скидає червону вогнезахисну речовину на лісову пожежу, коли пожежники, припарковані вздовж дороги, дивляться у оранжеве небо
Модель передбачає 10-річну спалах пожежі, потім поступове зменшення
by Ханна Хікі-У. Вашингтон
Погляд на довгострокове майбутнє лісових пожеж передбачає початковий, приблизно десятирічний, спалах пожежі,…

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.