Одной из главных тем недавнего «дуэта» выставок «Интерпластика» и «Упаковка» стали тренды вторичной переработки пластика, а также экономическая составляющая проблемы переработки пластиковых отходов. Что нового появилось в отрасли рециклинга полимеров за минувший год и какие инновации в этой сфере нас ожидают?

Мировой океан очистят с помощью плавающих труб

По оценке Всемирного банка, в 2016 г. на планете было произведено приблизительно 2 млрд т мусора, в 2013-м – 1,8 млрд. И это только бытовые отходы.

Сейчас в мире перерабатывается всего 13% мусора (при этом наблюдается некоторая избирательность – в США, например в рециклинг попадают две трети алюминиевых банок и только 10% пластиковых бутылок).

2 млн т пластика ежегодно накапливаются в Мировом океане. В Тихом океане образовалось гигантское мусорное пятно, площадь которого уже составляет 1,5 млн кв. км – это 0,81% от всех тихоокеанских водных просторов. Пятно продолжает неумолимо расти.

Основными «донорами» мусорного острова сегодня являются 10 крупных рек, которые выносят в океан до 4 млн т пластикового мусора в год. Это Янцзы, Хуанхэ, Хайхэ и Чжуцзян в Китае, Амур – пограничная река России и Китая, вьетнамский Меконг, индийские Инд и Ганг, африканские реки Нил и Нигер.

Выход из ситуации попытался найти голландец Бойан Слат. Его технологическая разработка, названная Ocean Cleanup Array, представляет собой плавающую систему труб в форме латинской буквы U. Эти трубы должны дрейфовать вместе с течением и собирать внутри себя отходы, которые затем можно вылавливать и отправлять на переработку.

Если систему Ocean Cleanup Array расположить так, чтобы она захватывала весь радиус мусорного пятна, то заграждения начнут действовать будто гигантская воронка, постепенно отфильтровывая весь пластик. Идея молодого голландца привлекла инвесторов и за год Бойану удалось собрать 30 млн. долл.

В сентябре 2018 г. первый прототип системы Ocean Cleanup Array – System 001 – был запущен в океане между Гавайями и побережьем Калифорнии. Ведется разработка улучшенной версии – System 002, которая пройдет испытания уже в 2020 г. Всего планируется к запуску 60 таких систем Ocean Cleanup, которые позволят на 90% избавиться от Большого океанского мусорного пятна к 2040 г.

Съедобные пакеты

А что если пакеты выпускать из таких материалов, которые бы не просто разлагались, а приносили существенную пользу? Например, их можно было бы съесть! Такая идея пришла в голову украинским студентам из Сумского национального аграрного университета. Они создали стартап-проект – FoodBIOPack, в рамках которого разработали технологию производства съедобных пакетов. В поисках замены обычных пакетов экологически чистыми исследователи обратили внимание, что капля раствора полисахарида при высыхании дает пленку. Затем ее проверили на прочность и оказалось, что она достаточно эластична и похожа на полиэтилен.

Первые образцы биопакетов быстро высыхали и ломались. Но благодаря совершенствованию технологии сумчане достигли желаемого результата – полученный материал стал прочным, при этом разлагается всего за один месяц, превращаясь в органическое удобрение. К тому же такие биопакеты можно размочить в воде, порезать и сварить из них лапшу, поскольку они состоят из натуральных компонентов и красителей.

Кроме пакетов стартап FoodBIOPack разработал одноразовую посуду, которая также может стать заменой пластику. Свою разработку стартаперы отправили на проходивший в Дании международный конкурс University Startup World Cup и заняли первое место в номинации Sustainability Award, получив 25 тыс. долл. для развития проекта.

Аналогичную идею придумали специалисты в Индии, создав свою формулу биопластика, который оказался не менее удобным и практичным, но при этом совершенно не причиняющим вреда экологии планеты. В его составе исключительно натуральные растительные компоненты, поэтому, отслужив свое, такой пакет достаточно быстро начнет разлагаться на органические составляющие.

Автором инновационных пакетов стал 25-летний Ашватх Хедж – основатель компании EnviGreen, которая специализируется на производстве экологически безопасных органических упаковочных материалов, в том числе пакетов. Состав индийского экопакета включает в себя 12 компонентов, большинство из которых – с большим содержанием крахмала: маниока (съедобное растение семейства молочайные), картофель, кукуруза, бананы, цветочное и подсолнечное масло.

Такие пакеты при желании также могут стать питательной добавкой в рационе человека – никакого вреда это не принесет, а съеденный пакет переварится в желудке, как любая другая еда. В отличие от украинского изобретения индийские пакеты разлагаются в течение шести месяцев, но утилизировать их можно и еще быстрее: достаточно проварить пакет в кипятке – и он растает за 15 сек., не выделяя при этом никаких вредных веществ. В воде комнатной температуры такой пакет полностью растворится примерно за одни сутки.

Дороги – из бутылок

Отказ от использования пластика в быту – это большой шаг к решению экологической проблемы. Но что делать с уже произведенной пластмассой и ее отходами? Шотландский инженер Тоби Маккартни придумал, как из переработанного пластика делать дорожное покрытие. Его компания MacRebur в Шотландии разработала материал, который оказался на 60% прочнее асфальта и срок его эксплуатации в 10 раз дольше. Технология состоит в следующем: бывший в употреблении пластик перерабатывают и делают из него гранулы MR6, которыми заменяют битум (материал, производимый из сырой нефти).

Идея Маккартни убивает сразу трех зайцев: избавляет дорожные службы от лишних расходов на ремонты дорог, освобождает мир от ненужного пластика и благодаря отказу от продукта переработки нефти битума улучшает экологию придорожных территорий. Идея перерабатывать пластик и строить из него дороги пришла в голову Маккартни, когда его дочь на вопрос школьного учителя «Кто живет в океане?» ответила: «Пластмасса».

К тому же инженер долгое время жил в Индии, где подсмотрел эту идею у местных жителей, которые латали выбоины в дорожном покрытии, засыпая их пластиковым мусором, а затем поджигая его. Первым делом Маккартни покрыл новым материалом подъездную дорожку к собственному дому. После этого его компания получила возможность реализовать свою идею на территории графства Камбрия в Англии.

Шпалы из переработанных полимеров

К сожалению, нельзя сказать, что Россия находится на передовых позициях в области рециклинга полимеров. Однако и у нас есть обнадеживающие новости. Так, по сообщению на сайте мэра Москвы, шпалы из переработанных полимерных материалов уложат на 22 участках трамвайных путей уже в 2019–2020 гг. Впервые такие шпалы появились на трамвайных линиях столицы в 2018 г.– девять участков трамвайных путей в разных районах города оснастили шпалами из вторичного пластика. Они сменили деревянные, которые было необходимо пропитывать каменноугольной смолой.

Укладка шпал из переработанного пластика – это экологичная технология, позволяющая сократить использование древесины и сохранить деревья. Она применяется в странах Европы и Азии, а также в США и Канаде. Чтобы изготовить деревянные шпалы для одного километра трамвайных путей, требуется около 140 деревьев. Таким образом, почти 10 км путей со шпалами из композитных материалов помогают сохранить около 1 400 деревьев. Кроме того, шпалы из дерева пропитывают каменноугольной смолой, чтобы они не гнили. Но даже с пропиткой такие шпалы служат только 10 лет.

Новая технология также позволяет дать повторное применение пластику. Его переработка помогает решить проблему с утилизацией твердых бытовых отходов.

Шпалы из вторичного пластика отличаются особой прочностью и износостойкостью, меньше подвержены повреждениям.