Биологические пластмассы заменяют нефтяные

Нефть – это не только бензин, мазут и прочие виды топлива, это ещё и сырьё для химической промышленности, выпускающей гигантский ассортимент продукции. На производство таких изделий, как пластиковая плёнка для теплиц или пластмассовые бутылки, расходуется изрядная доля невосполнимых запасов нефти.

Мало того, поскольку эти изделия практически не поддаются биологическому разложению, они требуют дорогой и сложной утилизации, в противном случае они засоряют окружающую среду на много столетий.

Поэтому исключительно актуальной проблемой представляется разработка и совершенствование технологий производства биологических полимеров. Сегодня в мире уже производятся биопластмассы, практически ни в чём не уступающие обычным, однако широкого распространения – по крайней мере, в Германии – они пока не получили.

Углекислый газ от разных продуктов разный

Некоторые из поддающихся биологическому разложению полимеров всё же производятся из нефти. Но в экологическом отношении они явно уступают пластмассам на базе растительного сырья – и не только потому, что расходуют невозобновляемые ресурсы, но и с точки зрения эмиссии парниковых газов.

В процессе утилизации изделий из полимеров в атмосферу так или иначе выбрасывается углекислый газ, но в случае растительного сырья речь идёт об углекислом газе, накопленном растениями за весьма краткий период их жизни, а в случае нефтепродуктов мы имеем дело с двуокисью углерода, которая находилась в связанном состоянии на протяжении миллионов лет.

Стефано Факко

(Stefano Facco), сотрудник итальянской компании "Novamont", одного из лидеров на европейском рынке, поясняет:

"Мы используем ежегодно возобновляемое сырьё, которое как бы само собой вырастает заново. Понятно, что с точки зрения восполнения ресурсов это оптимальное решение. Применение возобновляемого растительного сырья, как правило, предпочтительнее и с точки зрения экобаланса".

Как правило, но не всегда. Потому что понятие "экобаланс" учитывает не только характеристики сырья и факторы, связанные с его добычей, но и энергозатраты, и транспортные аспекты, и экологические параметры утилизации.

Впрочем, сегодня промышленность уже научилась производить биополимеры, которые вполне способны соперничать с пластмассами, изготовленными на основе нефтепродуктов. Так, биополимерные плёнки ни по прозрачности, ни по прочности на разрыв уже не уступают обычным. А некоторые изделия из биоматериалов не только по экологичности, но и по эксплуатационным характеристикам даже превосходят традиционные.

Биополимеры экологичнее, но дороже

Например, один из лидеров на рынке автопокрышек – компания "GoodYear" – разработала технологию, позволяющую в состав резиновой смеси вводить в качестве наполнителя вместо привычной сажи наночастицы на основе кукурузного крахмала. Внедрение новой рецептуры позволило снизить массу покрышек и повысить их сцепление с мокрым дорожным покрытием, то есть сделать их более безопасными и уменьшить расход горючего. В результате, в атмосферу выбрасывается меньше выхлопных газов, уровень шума снижается. Правда, производство такого биополимера обходится дороже, выше и себестоимость готовых покрышек, но, в конечном счете, разница в цене покрывается за счёт экономии топлива.

То, что биополимеры дороже аналогичных традиционным материалов, в значительной мере связано с тем, что они выпускаются в очень малых количествах – в Европе их доля в общем объёме производства пластмасс не превышает 1 %. Однако доктор Харальд Кеб (Harald Käb), управляющий делами берлинского объединения "Биологически разлагаемые материалы", считает, что массовое их производство привело бы к снижению цен. При этом, Кебу представляется реалистичной цель в ближайшие 20 лет покрывать за счёт биополимеров до 10 % общей потребности в пластмассах.

Растения на службе химии

Уже почти 2 года в округе Хавелланд в Бранденбурге под патронажем Потсдамского университета функционирует экспериментальная установка, использующая растительное сырьё для получения продуктов, обычно производимых предприятиями нефтехимии. По словам одной из сотрудниц университета Биргит Камм (Birgit Kamm), цель проекта – создание технологии, позволяющей перерабатывать зелёную биомассу во множество продуктов, производимых химической промышленностью.

Учёные Потсдамского университета решили доказать на практике, что предприятия химической и фармакологической отраслей могут полностью обойтись без ископаемых ресурсов, используя в качестве сырья исключительно продукцию местного сельского хозяйства – злаки, люцерна и другие, то есть возобновляемое зелёное сырьё.