Műanyag, kémia és éghajlatvédelem


Rövid áttekintést nyújt a cikk arról, hogy a vegyipar hogyan teszi a műanyagot környezetkímélővé. Anton de Vries szakértővel 2008. november 27-én folytatott társalgás alapjául szolgál a cikk.

Amikor az éghajlatvédelemről beszélünk, az anyagok kiválasztása nagyon lényeges szempont. Egy autó gyártásánál például a felhasznált anyag határozza meg az autó súlyát. Minél nehezebb, annál több üzemanyagot éget el, és annál több szén-dioxidot termel. Ha olyan anyagot használunk az autók gyártásánál, melyek csökkentik annak súlyát, az éghajlatot védjük ezáltal.

Különböző tulajdonságokkal rendelkeznek az anyagok, melyek adott felhasználásnál mutatkoznak meg. Az anyagok hátterében álló kémia megismerésével megérthetjük a környezetre gyakorolt hatást is.

Az anyagok esetében fontos szempont, hogy mennyi fosszilis energiát spórolnak meg felhasználásuk során összehasonlítva az előállításukhoz szükséges fosszilis energiával. Ebből a szempontból a műanyag környezet kímélő anyag, mivel hatékony energiafelhasználást tesz lehetővé a felhasználása során.

Szerves molekulákból áll a műanyag. Ezeknek a molekuláknak a mennyisége és szerkezete (monomereknek is hívják) határozza meg a műanyag tulajdonságát. Ezáltal lesz a műanyag “kaméleon” tulajdonságú és lehet aztán széles körben, sokféleképpen felhasználni.

A műanyag egyedi igényekre szabott alkalmazásához az előállításánál adalékanyagokra van szükség pl. üvegszálakra, ásványokra, pigmentekre és egyéb vegyi anyagokra. Számos lehetőség van a műanyag más anyagokkal történő keverésére. Ennek a sokoldalúságnak számos előnye van, hiszen a műanyag speciális felhasználási igényekhez is képes alkalmazkodni. A műanyag lehet áttetsző, néhány közülük igen kemény és erős, néhány lángfogó, és néhány a testnedvekkel kompatibilis stb. Más anyagok kevésbé variálhatók ennyire és sokszor nehezebbek is.

A műanyag előállításának fontos fejleménye, hogy sok formában, sokféle tulajdonsággal képes „újraszületni” több millió alkalommal is akár, mindezt a természet nem lenne képes produkálni.

Az éghajlatváltozás a Föld összes lakóját érinti. Több megújuló energia létrehozásával, kevesebb melegházhatású gázt bocsátunk ki. Ebben a műanyag nélkülözhetetlen. Sok technikai komponens szükséges az energia előállításához, ami műanyag nélkül lehetetlen lenne. A szélturbináknál például (olyan technológia, mely a szél kinetikus energiáját mechanikus energiává alakítja át) egyre szofisztikáltabb mérnöki technológiát hasznosítanak. A műanyagnak köszönhető a szélenergia lehetőségeinek egyre nagyobb kihasználása. Sok modern szélturbina lapátja szálerősítésű műanyagból készül. Ettől lesz a lapát erős, nagyon tartós és könnyű. Tulajdonsága miatt – nagyon erős, könnyű – a műanyag ideális a szélgenerátorok működéséhez, könnyebb az üzembe helyezés, igen tartós és kevesebb karbantartást igényel.

Az anyag sokszínűsége jelentősen hozzájárul az energiahatékonyság növeléséhez is: energiatakarékosságot jelent a műanyag szigetelés az épületekben, könnyű műanyag csomagolás a szállításnál, valamint az élelmiszerhulladékot csökkenthetjük műanyag csomagolással. Ha nem létezne műanyag, a felhasznált anyagok teljes tömege alkotóelemenként 3.9, az energiafogyasztás 26%-kal és a CO2kibocsátás 56%-kal növekedne (GUA, 2004).

A fogyasztói elektronika is egy említésre méltó terület, ahol az elektronikai felszerelések miniatürizálása lehetetlen lenne műanyag nélkül. A számítógépek az 1970-es évek elején teljes szobát igényeltek, míg napjainkban – a műanyagnak köszönhetően – egy kis laptop sokkal többre képes elődjénél.

Bizonyos műanyagfajták újrahasznosítása is hozzájárul az éghajlatvédelemhez. Az újrahasznosítás is a kémiáról szól. A legtöbb mai műanyag hőre lágyuló. Az összegyűjtés és szelektálás után újra összeolvaszthatók és más formává alakíthatók. Ezáltal a műanyag életciklusa során különböző formákban hasznosítható újra. Jó példa erre a mobiltelefonok  kijelzője: a kijelzők különböző színét az újrahasznosított polisztirén adja, mely korábban eldobható kávéspoharak voltak.  Mindez lehetetlen hőre keményedő műanyag esetében, melynek molekuláris szerkezete az anyagot lebonthatóvá teszi nagyon magas hőmérsékleten.

Hétköznapi életünkben felhasznált anyagok tulajdonságainak megértésével olyan technológiai eljárásokra derül fény, melyek csökkentik az energia fogyasztást és a természeti kincsek felhasználását. Elsősorban a könnyű súly miatt. Másodsorban a gépjárművek motorjainak fejlesztésével közvetlenül (pl. szívócsonk minősége) vagy közvetetten úgy, hogy az energiatakarékos elektronikai részeket a motor közelébe helyezzük. A műanyag könnyen formázható tulajdonsága miatt csökkenhet a légellenállás vagy növekedhet az aerodinamika.

Kapcsolódó információk

Plastic Europe
European Schoolnet