Alkuun > Materiaalia > Muovit, kemia ja ilmastonsuojelu

Muovit, kemia ja ilmastonsuojelu


Tässä artikkelissa annetaan yleiskatsaus siihen, kuinka kemia tekee muoveista ympäristöystävällisiä. Se tukee chattia Anton de Vriesin kanssa 27. marraskuuta 2008.

Ympäristönsuojelussa materiaalien valinta on ratkaisevaa. Esimerkiksi auton valmistuksessa käytetyt materiaalit määräävät auton painon. Mitä painavampi auto, sitä enemmän polttoainetta kuluu ja sitä enemmän hiilidioksidia vapautuu. Kevyiden materiaalien käyttäminen suojelee siis ympäristöä.

Materiaalien erilaiset ominaisuudet tekevät niistä sopivia eri sovelluksiin. Materiaalien kemian ymmärtäminen auttaa ymmärtämään, kuinka ne voivat säästää ympäristöä.

Yksi niistä asioista, joita materiaalien suhteen täytyy ajatella on se, kuinka paljon fossiilisia polttoaineita ne säästävät käyttöikänsä aikana verrattuna siihen, paljonko niiden valmistukseen käytetään. Tästä näkökulmasta katsottuna muovit ovat ekologisia, sillä ne mahdollistavat tehokkaan energiankäytön käyttöaikanaan.

Muovit valmistetaan kytkemällä yhteen orgaanisia molekyylejä. Molekyylien(monomeerien) määrä ja rakenne määrää muovin ominaisuudet. Muovi on ”kameleonttimateriaali”, joka soveltuu suureen määrään sovelluksia.

Tuotantoprosessissa muoveihin lisätään esim. lasikuitua, mineraaleja, väriaineita ja muita kemikaaleja. Muoveja voi yhdistää lukuisiin materiaaleihin. Tämä monipuolisuus on etu, sillä muovit saadaan sopimaan kunkin sovelluksen vaatimuksiin. Muovi voi olla läpinäkyvää, erittäin lujaa, tulenkestävää, yhteensopivaa ruumiinnesteiden kanssa, jne. Muiden materiaalien käyttömahdollisuudet ovat rajalliset ja ne ovat usein painavampia.

Yksi muovin tärkeistä ominaisuuksista on se, että sitä voidaan tuottaa tietyssä muodossa ja tietyillä ominaisuuksilla miljoonia kertoja, mihin luonto ei pysty.

Ilmastonmuutos koskee kaikkia ihmisiä maapallolla. Uusiutuvaa energiaa käyttämällä tuotetaan vähemmän kasvihuonekaasuja. Tällä alueella muovit ovat korvaamattomia. Monia energiantuotantolaitteissa käytettyjä osia ei voisi olla ilman muovia. Esimerkiksi tuulivoimalat (jotka muuttavat tuulen liike-energiaa mekaaniseksi energiaksi) hyödyntävät muovien mahdollistamaa, koko ajan edistyneempää tekniikkaa energiantuotannossa. Monien modernien tuulivoimaloiden siivet on tehty kuituvahvisteisesta muovista. Komposiittimateriaaleilla saadaan aikaan jäykkiä, kestäviä ja kevyitä siipiä. Muovien lujuus ja keveys tekee niistä ihanteellisia tuulivoimaloihin, joihin ne tuovat asentamisen helppoutta, kestävyyttä ja huoltotarpeen vähenemistä.

Muovin monipuolisuus vaikuttaa myös energiataloudellisuuteen: energiaa voidaan säästää eristämällä rakennukset muovilla, käyttämällä kevyitä muoveja ajoneuvoissa ja pakkaamalla elintarvikkeet muoviin. Jos muoveja ei olisi, materiaalien kokonaismassa nousisi 3.9-kertaiseksi, energiankulutus kasvaisi 26% ja CO2-päästöt lisääntyisivät 56% (GUA, 2004).

Toinen mainitsemisen arvoinen alue on kulutuselektroniikka, jossa muovit ovat mahdollistaneet laitteiden pienenemisen. 1970-luvulla tietokoneet olivat huoneen kokoisia, ja nykyään - muovien ansiosta – pieni kannettava tietokone saa aikaan enemmän.

Tiettyjen muovien kierrättäminen auttaa myös suojelemaan ympäristöä. Kierrättämisessä on kyse kemiasta. Useimmat käyttämistämme muoveista ovat kestomuoveja. Keräämisen ja lajittelemisen jälkeen ne voidaan sulattaa ja muotoilla uusiksi esineiksi. Näin muovia voidaan käyttää erilaisin tavoin elinkaarensa aikana. Yksi esimerkki ovat kännyköiden eriväriset etupaneelit: ne tehdään polystyreenistä, joka on kierrätetty kertakäyttökahvikupeista. Tätä ei voida tehdä kertamuoveilla, joiden molekyylirakenne hajoaa korkeissa lämpötiloissa.

Jokapäiväisten materiaalien ominaisuuksien ymmärtäminen on mahdollistanut lukuisia edistysaskelia, jotka vähentävät energian ja luonnonvarojen kulutusta. Ensinnäkin vähentämällä painoa. Toiseksi, parantamalla autonmoottoreiden tehoa joko suoraan (esim. ilmanottoputkien pintakerros) tai välillisesti, moottorin lähelle asennettavien, energiaa säästävien elektronisten osien kautta. Muovien helppo muovattavuus auttaa myös vähentämään ilmanvastusta ja parantamaan aerodynamiikkaa.

Lisätietoa

Plastic Europe
European Schoolnet