Czy dla Was rok 2019 też jest rokiem globalnego poruszenia ekologicznego? Jak grzyby po deszczu powstają ekologiczne produkty, a gdzie byśmy się nie obrócili, wszędzie pojawiają się reklamy zachęcające do dbania o środowisko. To oczywiście ogromny postęp. Wcześniej nie zwracano takiej uwagi na ochronę środowiska. Ważne było, żeby użytkownik nie skończył z czerwoną wysypką, a co z przyrodą? - przecież przyjmie wszystko. I "nagle" okazało się, że nie do końca. Ta pełna cudów planeta jest niszczona przez najinteligentniejsze jej stworzenie. Bardzo, bardzo smutne...

Na szczęście okazało się, że umiemy tej inteligencji użyć, żeby zrobić coś dobrego. Odkrywamy, czym zastąpić plastik, rozwijamy nurt zero waste, wracamy do tego, co nasi dziadkowie uznawali za naturalne, a co przez chwile było wręcz oznaką ubóstwa i finansowej niezaradności - że rzeczy można naprawiać, zamiast kupować ciągle, bezrefleksyjnie nowe.
Rośnie świadomość społeczna, że o przyrodę należy dbać. Tak jak zwracamy uwagę, czy salon albo sypialnia nie są pomalowane toksyczną farbą, tak nie powinniśmy wrzucać do środowiska czego popadnie. Po tym przydługim wstępie przechodzimy do sedna tego artykułu. Chcielibyśmy dzisiaj opowiedzieć o tym, dlaczego nie używamy w naszych produktach rozpuszczalnej folii. Pomówmy zatem o polimerach.

Czym są polimery?

Polimery to związki wielocząsteczkowe o dużej masie cząsteczkowej zbudowane z wielu powtarzających się elementów, nazywanych merami[1]. Uf, trudno to przeczytać na jednym wydechu, ale tak to wygląda od strony naukowej. Polimery mogą być syntetyczne, te wytwarzane są przede wszystkim z ropy naftowej, gazu ziemnego lub gazu pochodzącego z odgazowania węgla kamiennego. Mamy też polimery z surowców odnawialnych, takich jak naturalny kauczuk, celuloza, skrobia czy oleje roślinne[2] - tak, tak, polimery to też związki naturalne. Białka, enzymy i DNA to też polimery.
Chyba trudno nam wyobrazić sobie, jak wiele rzeczy z tych, które używany na co dzień, to właśnie takie czy inne polimery. Czytając ten artykuł korzystasz z komputera lub komórki - klawisze i obudowa są wykonane z polimerów. Może siedzisz na plastikowym krześle w autobusie - to też z polimerów. Jeśli na podjeździe stoi samochód - opony i inne plastikowe elementy to też polimery. Może za chwilę otworzysz zmywarkę albo pralkę i skorzystasz z detergentu umieszczonego w otoczce lub kapsułce. Otoczka kapsułki czy kostki to nic innego jak taki właśnie polimer.



Pewnie zastanawiacie się, czemu się tak na te polimery uwzięliśmy. Skoro tak ułatwiają nam życie, to czy jest sens z nimi walczyć? Przecież wiele z nich jest biodegradowalnych. A czy zastanawialiście się kiedyś, czym jest wspominana z dumą w reklamach biodegradacja?

Co to jest biodegradacja?

Jest to rozkład związków organicznych (tlenowy lub beztlenowy) przez saprobionty (głównie bakterie i grzyby, ale także pierwotniaki, promieniowce, glony i robaki) na proste związki nieorganiczne[3]. I tak na przykład drewno może być rozłożone w 100%, bo nie zawiera żadnych dodatków, które w tym procesie mogłyby nie ulec rozkładowi. Gdyby opisać ten proces w prostych słowach, można powiedzieć, że pewne organizmy żywe "zjadają" związki organiczne, przetwarzając je na energię, wodę i dwutlenek węgla.

Natura wytworzyła wiele takich procesów, które złożone związki chemiczne przekształcają w związki proste, a te z kolei zasilają ponownie cały ekosystem. Wyjrzyjcie za okno lub spójrzcie od nogi. Wszędzie spadają piękne, kolorowe liście. Trafią na ziemię, a potem w procesie biodegradacji do gleby, przez co użyźnią ją i będą wspomagać wzrost drzewa, z którego spadły. A teraz wyobraźcie sobie porzuconą w lesie oponę, plastikową butelkę albo reklamówkę. Fakt, w końcu i one tafią do gleby, przykryte dziesiątkami warstw liści. Fakt, nawet one z czasem się rozłożą. Wiecie, jak długo rozkłada się opona w glebie? Rozkład polimerów petrochemicznych to od 500 do 1000 lat[4]. Powolna coś ta biodegradacja...

To też nie jest tak, że kiedy coś rozpuści się w wodzie, to że tego nie ma, uległo biodegradacji i przyroda sobie z tym poradziła. O biodegradacji nie mówimy wtedy, kiedy coś zniknie z naszych oczu, ale dopiero wtedy, kiedy organizmy żywe przetworzą te związki, które pozostały w wodzie czy glebie.

Dobrym przykładem dla tego zjawiska jest syntetyczny biodegradowalny polimer, alkohol poliwinylowy - PVA (ang. poly(vinyl alcohol)). Polimer ten wykorzystuje się w detergentach jako składnik otoczki/folii na tabletkę do zmywarki czy pralki lub tworzy kapsułkę. Ta otoczka rozpuszcza się w wodzie - im wyższa temperatura, tym szybciej się rozpuści (w zimnej wodzie po postu trwa to nieco dłużej). Ten proces to jedynie degradacja polimeru. Badania wykazały[5], że PVA w glebie ulegnie całkowitej biodegradacji w około 100 lat. Proces ten przyspieszą mikroorganizmy w oczyszczalni ścieków, ale wciąż potrwa to około dwóch lat. A przecież w żadnej oczyszczalni nie uzdatnia się wody przez dwa lata, tym bardziej, że PVA nie jest toksyczne - woda po osiągnięciu odpowiednich norm czystości ponownie trafia do rzeki, a wraz z nią nierozłożone jeszcze polimery [6].

Jest jeszcze druga strona medalu. Zanim w ogóle taki polimer trafi do rzeki, musi przejść przez cały system rur, a na samym początku przez nasze urządzenia - pralki i zmywarki. Kiedy woda popłynie dalej, PVA zostanie w postaci osadu w instalacji wodnej sprzętu czy syfonie. I nie, nie zawsze zostanie tam zbiodegradowany. Woda, która wypływa z urządzeń, często jest gorąca, a temperatura powyżej 56°C denaturyzuje białka -  zabija organizmy, które mogłyby rozłożyć ten osad. Pewnie nie w ciągu roku, ale z czasem tego osadu nazbiera się całkiem spora ilość. A przecież chcemy, żeby nasze urządzenia służyły nam jak najdłużej.

Jak już wspomnieliśmy, polimery wytwarzane są najczęściej z paliw kopalnych. Już w 2009 roku aż 5% światowego wydobycia ropy przeznaczone było na ich produkcję[7] i wskaźnik ten rośnie z roku na rok. Obecnie wytwarzamy też wiele materiałów, które zawierają miks polimerów syntetycznych i naturalnych  - sklepowe reklamówki to połączenie PVA i na przykład celulozy. Ale spróbujcie taką reklamówkę rozpuścić w wodzie w kilka sekund ;) Dlatego otoczka kapsułki nie może być pochodzenia roślinnego - jej rozpuszczenie w cyklu zmywania byłoby praktycznie niemożliwe.

A więc dlaczego się je stosuje?

Nasuwa się pytanie, dlaczego ciągle produkuje się detergenty w otoczce, skoro jej rozłożenie się w naturze trwa od kilku do setek lat. Przede wszystkim z wygody. Foliowa otoczka kapsułki chroni jej zawartość przed wilgocią (choć samo PVA pod wpływem wilgoci może się rozpuścić i skleić w jedną kapsułkową bryłę). Producent, który zapakuje taki produkt w karton, zaczyna nazywać siebie ekologicznym - karton się przecież recyklinguje, a folia z kapsułki jest biodegradowalna, prawda?

Folia na kapsułce/kostce daje też poczucie, że nasza skóra nie ma styczności z detergentem (poczucie złudne, bo przecież jemy z talerzy umytych tym środkiem, nosimy ubrania wyprane w zawartości kapsułki!). Foliowa otoczka kapsułki to jedno z tych rozwiązań, które są do bólu jednorazowe. Do jej wyprodukowania potrzebne są woda, prąd, paliwa kopalne, a kiedy już ten jeden raz użyjemy kapsułki w zmywarce czy pralce, wróci ona do środowiska, a potem długo będzie tam krążyć jako mikroplastik.

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) opublikowała raport, w którym wykazała, że mikroplastik znajduje się w wodzie pitnej. Nie tak dawno dwójka naukowców odkryła, że mikroplastik wydalamy z kałem, a szacuje się, że ten problem może dotyczyć połowy ludzkiej populacji. A czego jeszcze nie zbadano, to czy cząsteczki plastiku wnikają w nasze naczynia krwionośne i jaki wpływ może to mieć na nasze zdrowie[8]. Czy mikroplastik stanie się cholesterolem przyszłych pokoleń?

Mamy nadzieję, że jeśli nie przekonaliśmy Was do porzucenia stosowania plastiku tam, gdzie nie jest to konieczne, to chociaż rozbudziliśmy w Was potrzebę poszerzenia wiedzy na ten temat. Dla tych z Was, którzy dotrwali aż do tego momentu, polecamy skorzystanie z materiałów naukowych, z których sami czerpaliśmy, pisząc dla Was. A jeśli macie jakieś pytania, śmiało piszcie :)



[1] http://www.tworzywa.pwr.wroc.pl/pl/dydaktyka/identyfikacja-tworzyw

[2] Z. Florjańczyk, M. Dębowski, E. Chwojnowska, K. Łokaj, J. Ostrowska, Polimery syntetyczne i naturalne w nowoczesnych materiałach wielkocząsteczkowych. Cz. I. Polimery z surowców odnawialnych i nanokompozyty polimerowe, POLIMERY 2009, 54, s. 614. Dostępny na stronie:
 http://www.ichp.pl/polimery-florjanczyk-debowski-chwojnowska-lokaj-ostrowska

[3] https://www.teraz-srodowisko.pl/slownik-ochrona-srodowiska/definicja/biodegradacja.html

[4] B. Grabowska, Biodegradacja tworzyw polimerowych,ARCHIVES of FOUNDRY ENGINEERING, Volume 10, 2/2010, s.3. Dostępny na stronie: https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache%3Ay-Q6IV4dJf8J%3Aftp%3A%2F%2Fwww.afe.polsl.pl%2Fpdf%2FAFE-10.s2-pdf%2F10-s.02-10.pdf%20&cd=10&hl=pl&ct=clnk&gl=pl&fbclid=IwAR3pAqfx8M-2UTBcrs8hcZwi1ctwYW2ZZ_B8YT5hz4WFiBt_NdQcfb8omcM

[5] Chiellini E., Corti A., D’antone S., Solaro R.: Prog. Polym. Sci. 2003, 28, 963-1014.
Chiellini E., Corti A., Solaro R.: Polym. Degrad. Stab. 1999, 64, 305-312.
David C., De Kesel C., Lefebvre F., Weiland M.: Angew. Makromol. Chem. 1994, 216, 21–35.
Solaro R., Corti A., Chiellini E.: J. Environ. Polym. Degrad. 1998, 6, 203–208.
Sawada H. In: Doi Y., Fukuda K., editors., Elsevier, Amsterdam 1994, 298–310.
Kimura M., Toyota K., Iwatsuki M., Sawada H.: In: Doi Y., Fukuda K., editors., Elsevier, Amsterdam 1994, 92, 106.
Corti A., Solaro R., Chiellini E.: Polym. Degrad. Stab. 2002, 75, 447–58
Matsumura S., Kurita H., Shimokobe H.: Biotechnol. Lett. 1993, 15, 749-754
Więcej o wspomnianych wyżej badaniach w Jolanta PAJĄK, Michał ZIEMSKI, Bożena NOWAK,Poli(alkohol winylowy) – biodegradowalne tworzywo winylowe

[6] Raport Organizacji Narodów Zjednoczonych również mówi, że "polimery, które ulegają biodegradacji w środowisku lądowym, w sprzyjających warunkach (np. AcC, PBS, PCL, PES, PVA) również ulegają biodegradacji w środowisku morskim, ale znacznie wolniej, a ich powszechne stosowanie może prowadzić do dalszych problemów związanych z zaśmiecaniem i niepożądanym wpływem na środowisko: UNEP (2015) Biodegradable Plastics and Marine Litter. Misconceptions, concerns and impacts on marine environments. United Nations Environment Programme (UNEP), Nairobi.

[7] Z. Florjańczyk, M. Dębowski, E. Chwojnowska, K. Łokaj, J. Ostrowska, Polimery syntetyczne i naturalne w nowoczesnych materiałach wielkocząsteczkowych. Cz. I. Polimery z surowców odnawialnych i nanokompozyty polimerowe, POLIMERY 2009, 54, s. 614.

[8] http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C78449%2Cmikroplastik-wdychamy-i-zjadamy-wraz-z-pozywieniem.html