Plastik, niezależnie od swojego wszechobecnego charakteru, to nie jest jednorodny materiał. Zróżnicowana rodzina polimerów, które stanowią plastik, ma swoje podstawy w różnych naturalnych i syntetycznych surowcach, które przechodzą przez skomplikowane procesy chemiczne. Zapraszam do świata składników, procesów produkcji i wpływu plastiku na środowisko.
Składniki tworzące plastik
Plastik jest produkowany z różnych surowców, które przekształcają się w różnorodne typy z użyciem specyficznych procesów. Jego bardzo podstawowym składnikiem jest nafta, choć niektóre typy plastiku bazują na innych substancjach.
Pierwotnym składnikiem jest surowy olej – nafta. To z niej pozyskiwane są monomery, podstawowe komponenty plastiku. Monomery naftowe, w skład których wchodzi wiele różnych węglowodorów, są skupione w substancji zwaną naftą krakową. Jest ona niezbędna do produkcji różnych typów plastiku. Niektóre z węglowodorów zawartych w naftowej krakowie to eten, propen, winylochlorid, styren i wiele innych, z osobliwościami chemicznymi umożliwiającymi produkcję rozmaitych gatunków plastiku.
Wałkowana nafta, z której pochodzą powyższe substancje, jest jednak tylko jednym ze składników. Inne typy plastiku wykorzystują znacznie odmienne źródła. Na przykład, plastik polilaktydowy (PLA) bazuje na skrobi kukurydzianej lub trzciny cukrowej. Poprzez fermentację powstaje kwas mlekowy, który następnie jest polimeryzowany do postaci PLA.
Proces produkcji plastiku
Proces produkowania plastiku determinowany jest przez typ i przeznaczenie końcowego produktu. W najbardziej uproszczonej formie proces tworzenia plastiku obejmuje przetwarzanie surowców w monomery, a następnie łączenie tych monomerów w długie łańcuchy, zwane polimerami, którymi jest plastik.
Pierwszym krokiem jest proces krakingu, który generuje surowce dla tworzenia monomerów. Olej surowy jest podgrzewany do ekstremalnie wysokich temperatur, co powoduje, że łamie się na mniejsze molekuły. Rezultatem jest m.in. nafta krakowa, składająca się z wielu różnorodnych węglowodorów.
Kolejnym etapem jest polimeryzacja. W procesie polimeryzacji, monomery są łączone w długie łańcuchy polimerowe. Może to nastąpić na wiele sposobów, zależnie od użytych monomerów i pożądanych właściwości końcowego plastiku. Polimeryzacja może wystąpić przez reakcję kondensacji (łączenie monomerów z usunięciem cząsteczki wody) lub przez reakcję poliaddycji, gdzie monomery łączą się bez tworzenia produktów ubocznych.
Ostatecznie, tworzony produkt przetwarzany jest w formę, w jakiej ma być wykorzystany. Ta część procesu produkcji plastiku obejmuje zwykle kształtowanie i chłodzenie. Może to obejmować wtryskiwanie do formy, dmuchanie, wytłaczanie czy odlewanie.
Wpływ plastiku na środowisko
Plastik, pomimo swojej wszechobecności i zastosowań, niestety ma negatywny wpływ na środowisko. Wydobywanie ropy naftowej do produkcji plastiku przyczynia się do globalnego ocieplenia i zanieczyszczenia ekosystemów. Proces produkcji plastiku również pobiera duże ilości energii i wytwarza emisje szkodliwe dla środowiska.
Jednym z największych problemów związanych z plastikiem jest jego odporność na rozkład. Plastik trwa setki, jeśli nie tysiące lat przed pełnym rozłożeniem się w środowisku. W wyniku tego, plastik stanowi istotną część odpadów na wysypiskach i skupiskach śmieci w oceanach, powodując szereg problemów dla zwierząt i ekosystemów wodnych.
Recykling plastiku stanowi obecnie tylko niewielką część zużycia plastiku, a nawet ten jest trudny do przeprowadzenia efektywnie. Wielu rodzajów plastiku nie da się zrecyklingować, a nawet te, które można, często tracą swoje właściwości po kilku cyklach recyklingu. To prowadzi do produkcji więcej plastiku, zwiększając negatywny wpływ na środowisko.
Podsumowując, plastik, pomimo swojej użyteczności, ma negatywny wpływ na środowisko. Dlatego konieczne są innowacje w celu zastąpienia obecnie używanych plastików materiałami bardziej zrównoważonymi i mniej szkodliwymi dla środowiska.
