«Биоразлагаемые» по-настоящему

Словосочетанием «биоразлагаемая упаковка» сегодня мало кого удивишь. Подобную маркировку имеют многие товары. Однако, как отмечают эксперты, далеко не всегда декларируемые свойства соответствуют действительности. Можно ли создать упаковку, которая будет распадаться сама, в сжатые сроки и без ущерба для окружающей среды, а также – какую лепту в развитие этого направления внесли новосибирские химики, мы попросили рассказать ст. научного сотрудника лаборатории каталитических процессов синтеза элементоорганических соединений Института катализа СО РАН, к.х.н. Александра Потапова.

– Александр Геннадьевич, что происходит с пакетом из супермаркета, на котором написано, что он «биоразлагаемый», после его использования?

– С ним может происходить что угодно. Мы исследовали разные образцы от разных производителей. И в некоторых случаях – это был полимер, ничем не отличающийся от обычных не разлагаемых пакетов, кроме надписи. В других – в полимер были добавлены неорганические соединения, которые способствуют разложению полимера под воздействием ультрафиолета. То есть, если вы не выдержите этот пакет или коробку под солнечными лучами на протяжении определенного отрезка времени, а она сразу попадет в воду, под землю, в мусорный бак, то она и не разложится. Насколько часто вы использованную упаковку оставляете лежать «сушиться на солнышке», вам лучше знать. Мне почему-то кажется, что обычно так не делают.

Но зато производитель получает удобную «лазейку». Даже если вы найдете такой пакет, который годами лежит и с ним ничего не происходит, всегда можно объяснить несоблюдением условий: недостаточно долго пролежал на солнце…

– Насколько широкой была выборка исследованных образцов?

– Достаточно широкой. Помимо того, что мы регулярно специально закупаем новые образцы в розничной сети, наши коллеги по институту стараются привезти нам такого рода «сувениры» из каждой командировки – пакеты, бутылки, ложки и т.п. Мы проводим с ними эксперименты, в частности, закапываем в землю. И там они годами лежат без видимых изменений и не теряют в весе.

– Получается, нет пластиковой упаковки, которую можно назвать по-настоящему биоразлагаемой?

– Почему же. Полностью биоразлагаемыми являются неароматические полиэфиры. Это другой класс полимеров, отличный от полиэтилена. Отличие заключается в том, что полиэтилен или полипропилен, полистирол основаны на связи «углерод-углерод», которая является очень прочной (отсюда и проблемы с разложением материала). А в основе полиэфира лежит связь «углерод-кислород» и карбонильная группировка. Такие соединения подвержены гидролизу под воздействием влаги. Поэтому полиэфиры достаточно стабильны при нормальном использовании, но разлагаются микроорганизмами до воды и углекислого газа в почве, пресной и солёной воде. Причем для этого не нужны какие-то специальные условия, как в случае с «биоразлагаемым» полиэтиленом.

– Почему тогда производители упаковки не переходят на этот материал?

– Исходные компоненты дороже, чем сырьё, используемое для получения традиционных полимеров. Кроме того, для производства полиэфиров обычно применяют высокий вакуум или используют высококипящие растворители. А это приводит к высокой себестоимости этих полимеров и возникновению отходов, требующих очистки/регенерации. Вот и получается, что проще и дешевле выпустить пакет из полиэтилена, который будет разлагаться только в определенных (и весьма ограниченных) условиях.

– Насколько мне известно, Вы с коллегами запатентовали более дешевую технологию производства полиэфиров.

– Да, нами разработана безотходная лабораторная технология низкотемпературного синтеза высокомолекулярных полиэфиров без использования вакуумного оборудования и растворителей. Наши полимеры состоят из янтарной кислоты и двухатомных спиртов, например, этиленгликоля. А если добавлять различные компоненты, можно менять их свойства, например, срок биоразложения: от нескольких месяцев до двух лет. Причем они разлагаются в любой среде: на поверхности, в земле, и намного быстрее – в воде. А по остальным свойствам эти полимеры, в зависимости от своего состава, не отличаются от полиэтилена, из которого делают пакеты, и от полипропилена, из которого изготавливают стаканчики и контейнеры. Или, вот, например, полимер может быть таким же глянцевым и эластичным как плёнка из поливинилхлорида.

– И они получаются уже не такие дорогие?

– Нет, из-за стоимости исходного сырья себестоимость изготовления самого материала раза в три выше, чем у традиционных полимеров (полиэтилен, полипропилен и др.). Но надо помнить, что в цену упаковки входит не только материал, но формовка, нанесение изображений, прибыль производителя и т.п. Так что, разница в цене для покупателя должна быть еще меньше. Условно говоря, если обычный пакет в супермаркете стоил вам пять рублей, то полностью биоразлагаемый обойдется в шесть-семь рублей при том, что в рознице продукция, продаваемая под маркой «биоразлагаемая», обычно, в несколько раз дороже продукции на основе традиционных полимеров.

Так, действительно биоразлагаемая тара из картона (стаканчики, тарелки) продаётся в 10-15 раз дороже, чем соответствующая продукция из полипропилена.

– Эта технология запатентована и готова для внедрения?

– Мы получили на нее патент, технология отработана на уровне лаборатории и готова к дальнейшему масштабированию.

– А есть интерес со стороны производителей?

– Пока что такой интерес проявляли только торговые сети. В том смысле, что если мы выпустим партию пакетов, то они возьмут ее на пробу. Но мощности нашей лаборатории не рассчитаны на производство в таком объеме. Что касается производителей, то запуск производства упаковки из полиэфира требует вложений: надо менять оборудование, создавать новые производственные линии. И эти затраты не ведут к повышению прибыли, поскольку себестоимость даже вырастет. Понятно, что отсутствие сиюминутной прибыли не очень интересно для бизнеса. По-моему, принципиальная возможность существует в использовании оборудования для производства полиэтилентерефталата (всем известный ПЭТ), который – тоже полиэфир, только ароматический (поэтому очень стабильный), но это надо проверять. В корне ситуацию может изменить только введение боле жестких требований к упаковке (в отношении легкости ее переработки или разложения) на законодательном уровне. Хотя, думаю, был бы полимер в наличии, проблем с реализацией и сейчас бы уже не было.

– Насколько это реально?

– Это вопрос уже не к ученым, а к законодателям. Могу лишь отметить, что вопрос утилизации бытовых отходов и загрязнения ими окружающей среды с каждым годом становится все более актуальным. Решить его пытаются разными путями.

Некоторое время назад чуть ли не панацеей считался раздельный сбор мусора. Но сейчас очевидны его слабые стороны. Дело в том, что эффективные технологии утилизации требуют очень строгого разделения мусора по видам, не просто стекло в один бак, пластик в другой. По-хорошему, надо распределять его еще и по видам пластика. А кто будет это делать?

Да, есть пример «Макдональдса», где (в США) пластиковые бутылки из-под «Пепси» централизованно свозят на завод, где делают из них шпалы, – видел по ТВ. Но это крупная корпорация, у которой накапливается большой объем однотипного мусора, а конечный продукт, шпалы, не требует помывки бутылок от остатков «Пепси» и удаления пробок и этикеток. Обычные граждане и небольшие компании оказываются несколько в иной ситуации. В результате, раздельный сбор мусора получается довольно условным и потому не сильно облегчает его утилизацию. «Биоразлагаемый» полиэтилен, как я отметил выше, тоже вполне успешно загрязняет окружающую среду и часто совсем не спешит разлагаться. Поэтому вариант с упаковкой из полиэфиров мне кажется достаточно эффективным. Упаковка распадается на безвредные составляющие за несколько месяцев или лет, независимо от того, как с ней поступил человек: донес до мусорного бака или бросил под ближайшим кустом. А незначительное удорожание мы вполне можем расценивать как плату за чистоту среды нашего обитания.

Наталья Тимакова