Соблюсти баланс. Учёные из Москвы и Екатеринбурга разработали живой пластик

Вопросы защиты экологии, «зелёных» технологий, производства новых материалов для промышленности, утилизации и переработки товаров и упаковки из пластика стали темой обсуждения на XI Международной выставке ИННОПРОМ, которая состоялась в Екатеринбурге. На круглом столе в рамках форума были презентованы изделия из биоразлагаемых полимеров (БРП), которые уже в обозримом будущем могут существенно потеснить, а в перспективе полностью заменить традиционные виды одноразового пластика.

KPI национального развития

О проблеме сбора, переработки и утилизации ТКО высшие лица государства заявили уже в самом начале форума.

«Президент поставил задачу к 2030 году в два раза снизить объём захоронений отходов, - заявил на выставке ИННОПРОМ председатель правительства РФ Михаил Мишустин. – И сегодня это одна из важнейших задач, KPI по достижению национальных целей развития. В законодательстве нужно закрепить количественные требования по использованию вторичного сырья при производстве товаров и упаковки, дифференцировать ставки экологического сбора. Можно будет предусмотреть повышенный коэффициент для трудно перерабатываемых и вообще не перерабатываемых материалов. Министерство промышленности и торговли уже реализует ряд мер по поддержке создания в России новых технологий переработки. Вопрос очень важный».

Среди приоритетных задач премьер-министр также назвал внедрение раздельного сбора отходов, глубокую их сортировку и переработку.

Комплексный подход при решении проблемы пластиковых отходов поддерживает глава Минпромторга РФ Денис Мантуров, однако призывает действовать осторожно и учитывать все сопутствующие факторы. «Полный запрет пластиковых пакетов сегодня может привести к необоснованным издержкам для производителей, предприятий торговли и потребителей, к невозможности соблюдать требования гигиены и безопасность пищевой продукции, - сказал министр. – Будет странно, если мы сегодня примем решение о запрете, а завтра поймём, что никакой альтернативы у нас в сопоставимых объёмах не производится. Запрет можно вводить лишь тогда, когда эта мера не нарушит баланс на рынке и не создаст проблем другим отраслям».

Как видим, власти в этом направлении исповедуют рациональный подход, направленный в первую очередь не на жёсткую систему запретов и штрафов, а на сбор, переработку и вторичное использование отходов, в том числе – одноразового пластика. Проще говоря, чтобы волки (экономика) были сыты, а овцы (экология) – целы.

На углекислый газ и воду

В рамках выставки ИННОПРОМ-2021 состоялся круглый стол: «Перспективные отечественные разработки в области биоразлагаемых полимеров (БРП), синтезируемых из нефтехимического сырья и углекислого газа». Представители науки и отечественной промышленности рассказали о проблеме утилизации ТКО, а также презентовали опытные образцы изделий, материалом для изготовления которых стал новый материал – живой, природоподобный пластик.

«Полный или существенный запрет на использование полиэтиленовых пакетов сегодня действует более чем в 40 государствах, - подчеркнула руководитель отдела маркетинга «НИКА-ПЕТРОТЭК» Мария Нестерова. – Буквально на днях, 3 июля 2021 года, запрет на изделия из одноразового пластика ввели страны ЕС. Все эти меры не случайны: сегодня мы стоим на пороге глобальной катастрофы. Нефть и другие невосполняемые ресурсы переводятся в пластик, который почти не разлагается и засоряет планету, но что с ним делать – никто не знает. Захоронение, сжигание, переработка – традиционные, но малоэффективные и дорогие формы решения проблемы. А запреты, штрафы и санкции ложатся на плечи конечного потребителя».

По словам Нестеровой, решением проблемы может стать технология биоразлагаемых полимеров. Отслужив свой срок, такие изделия саморазлагаются на углекислый газ и воду, не нанося никакого вреда природе. Благодаря разработкам и исследованиям, которые ведутся сегодня в Москве и Екатеринбурге, оценить эффективность изделий из БРП можно уже сегодня.

Задача всего человечества

«Глобальность проблемы, связанной с производством и утилизацией одноразового пластика, человечество осознало лет 10-15 назад, - рассказал доктор химических наук, профессор химфака МГУ, заведующий лабораторией металлоорганического катализа ИНХС РАН Илья Нифантьев. – Сегодня его количество в окружающей среде оценивается в 5 млрд тонн, и этот объём постоянно увеличивается. В 2018 году из 18 млн тонн собранной полимерной упаковки лишь 42% ушло на переработку, 39% - на производство энергии, остальное было захоронено, то есть, по сути, попало в биосферу. Вполне естественно, что борьба с этой бедой стала задачей всего человечества. Считаю, что в России разумной стратегией было бы следовать общемировым трендам, внося посильный вклад в новые разработки. Внимание людей к экологичности товаров и упаковки с каждым годом растёт. Линейная модель потребления постепенно сменяется циркулярной, когда жизнь изделия превращается в замкнутый цикл. Ужесточается природоохранное законодательство, инвесторы обращают внимание не только на финансовые, но и на нефинансовые риски, один из важнейших из которых – экология».

Эксперт отмечает, что одноразовая упаковка – не самая большая часть в производстве пластика, значительный его объём идёт на нужды автопрома, строительство, медицину – туда, где легко организовать сбор и утилизацию. Но одноразовый пластик, который используется в быту, очень трудно собрать. Не решают проблему и так называемые псевдоразлагаемые (оксобиоразлагаемые) полимеры. При разложении они превращаются в труху (микропластик), но в итоге нередко смываются в океан, попадают в пищу человека.

«То, что у нас номинально считается «биоразлагаемым», на самом деле - яд, и в Европе этот материал запрещён, - констатирует Илья Нифантьев. – Запрещены одноразовая пластиковая посуда, ватные палочки, соломинки для напитков. Целевые нормативы по переработке пластика растут, ограничения ужесточаются с каждым годом. Мировые тренды носят глобальный характер, и Россия не может игнорировать этот процесс. В своём послании Федеральному Собранию президент Владимир Путин в этом году предложил принцип: «Загрязнитель платит». По замыслу главы государства, именно производитель пластиковой упаковки должен её собирать и перерабатывать».

Барьерные свойства

Стоит отметить, что изделия из БРП выигрышно отличаются от традиционного пластика целым рядом характеристик.

«Преимуществом биоразлагаемых поликарбонатов является использование в качестве сырья углекислого газа, - пояснил кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории органических материалов Института органического синтеза УрО РАН Игорь Пузырёв. – На основе БРП можно производить изделия с использованием стандартного оборудования без каких-либо конструктивных изменений. Один из явных плюсов – улучшенные барьерные свойства по отношению к атмосферным газам и водяному пару. Это позволяет использовать живые полимеры для упаковочных материалов пищевого назначения. Продукты разложения безопасны и не загрязняют окружающую среду. Но мы, конечно, говорим не только об упаковке, БРП будут востребованы в целом ряде других отраслей. В частности, в медицине (хирургия, тканевая инженерия, стоматология, кардиология). Это молодое и перспективное направление может стать альтернативой электролитам и ионным аккумуляторным батареям».

«Нами получены опытные образцы изделий из БРП, которые можно производить на стандартном промышленном оборудовании: пакеты бытового назначения, стаканы и ложечки, плёнка для упаковки, - добавил Илья Нифантьев. – Наш индустриальный партнёр «НИКА-ПЕТРОТЭК» предлагает серьёзные компетенции, это упрощает и укорачивает процесс работы. Свойства БРП близки к классическим видам пластика, они могут перерабатываться вместе с ними. Именно поэтому мы рассчитываем, что наши полимеры смогут легко зайти на рынок и будут восприняты промышленниками позитивно».

Любой желающий

В научной работе по разработке и исследованию материалов из БРП сегодня задействованы не только квалифицированные учёные и инженеры, но и молодёжь вузов.

«Очень важно уже с первого курса привлекать студентов к выполнению реальных проектов и прикладных задач, поставленных заказчиками, представителями промышленности, - рассказала кандидат биологических наук, заведующая кафедрой экспериментальной биологии и биотехнологий, директор Центра фундаментальной биотехнологии и биоинженерии ИЕНиМ УрФУ Ирина Киселёва. – В данном случае я говорю о студентах-биологах, которые стали участниками интересного эксперимента по посадке сибирских кедров. Он проходит в Сысертском районе, недалеко от деревни Ключи (площадка УрФУ), и в новом микрорайоне Мичуринский в Екатеринбурге. В частности, в Мичуринском сто саженцев были помещены в пакеты из БРП, в обычные полиэтиленовые и бумажные пакеты, после чего их посадили в грунт. Студенты смогут наблюдать и фиксировать, как происходит разложение пластика, что происходит с почвой, как ведут себя растения и все компоненты биосистемы. Кроме того, такая работа будет иметь не только научное, но и воспитательное значение. Это не просто эксперимент, а своеобразная социальная, экологическая акция. Возможно, нам удастся убедить общество, что использовать в быту живой, природный пластик – это хорошо, здорово и безопасно».

Кстати сказать, подобный эксперимент может провести любой желающий у себя на даче или даже в квартире. Возможно, многим было бы интересно понаблюдать, как пакет подвергается разложению, как микроорганизмы медленно употребляют его в пищу. Полученными результатами можно поделиться с исследователями на сайте БРП и тем внести вклад в науку.

«Наша компания занимается техническим сопровождением этого проекта, - рассказал технический эксперт ООО «НИКА-ПЕТРОТЭК» Константин Лукьяшин. – Основная задача – превратить разработки учёных в реальный продукт, полезный и нужный людям, экологичный и одновременно рентабельный для предприятий. Важно, чтобы изделия из живого пластика можно было бы производить на существующем оборудовании, которое уже широко используется в промышленности. После серии неудач нам удалось получить положительный результат. Это означает, что мы стоим на правильном пути, будем внедрять эту технологию в жизнь. В апреле этого года мы приступили к эксперименту по разложению новых полимерных пакетов, за результатами опытов можно следить на нашем сайте».

О том, как стартовал эксперимент по посадке сибирских кедров в микрорайоне Мичуринский, читайте в ближайшие дни на сайте «АиФ-Урал».