Plastik, czyli czym są tworzywa sztuczne?

Plastik to potoczne określenie tworzyw sztucznych, czyli materiałów zbudowanych przede wszystkim z polimerów. Polimer składa się z dużych cząsteczek, których struktura powstaje przez powtarzanie mniejszych jednostek. Nie oznacza to jednak, że każdy plastik ma taki sam skład ani właściwości. To obszerna grupa materiałów, które mogą różnić się elastycznością, twardością, odpornością na temperaturę, trwałością i sposobem przetwarzania.

Wiele konwencjonalnych tworzyw powstaje z surowców kopalnych. Surowce te przetwarza się w związki chemiczne, z których następnie otrzymuje się polimery. Istnieją również tworzywa wytwarzane z biomasy. Pochodzenie surowca jest jednak tylko jedną z cech materiału i samo w sobie nie przesądza o tym, jak długo produkt będzie trwał ani co stanie się z nim po wyrzuceniu.

Gotowy wyrób rzadko składa się wyłącznie z polimeru. W jego produkcji można wykorzystać dodatki odpowiadające za kolor, elastyczność, wytrzymałość, odporność na ogień lub inne cechy. W materiale mogą znaleźć się również zanieczyszczenia i substancje, których obecność nie była zamierzona. Skład plastiku wpływa na jego użytkowanie, bezpieczeństwo i możliwość recyklingu, dlatego nazwa tworzywa nie zawsze wystarcza, by ocenić konkretny produkt.

Dlaczego plastik jest tak powszechny?

Popularność tworzyw wynika z możliwości dopasowania ich właściwości do różnych zastosowań. Z plastiku produkuje się opakowania, przedmioty codziennego użytku, części urządzeń, komponenty przemysłowe i elementy o złożonych kształtach. Materiał może być sztywny albo giętki, lekki albo wytrzymały, przezroczysty albo barwiony. Tak szeroki wybór pozwala projektować produkty o konkretnych funkcjach.

Tworzywa są również wykorzystywane w technologiach wytwarzania, takich jak druk 3D. W zależności od rodzaju filamentu i sposobu druku można uzyskać elementy o odmiennych właściwościach, przeznaczone na przykład do prototypowania, obudów, uchwytów czy części użytkowych. Przy wyborze materiału liczą się warunki pracy gotowego elementu, wymagania dotyczące wytrzymałości oraz dokładność wykonania. Sam fakt, że dwa przedmioty są plastikowe, nie oznacza, że można je stosować zamiennie.

Tworzywa sztuczne mają też istotny koszt środowiskowy. Według szacunków światowa produkcja wynosi około 430 mln ton plastiku rocznie, a mniej więcej dwie trzecie tej ilości stanowią produkty krótkotrwałe, które szybko stają się odpadem. W 2019 roku emisje gazów cieplarnianych związane z cyklem życia plastiku osiągnęły około 1,8 mld ton ekwiwalentu CO₂, czyli 3,4% globalnych emisji. Około 90% tych emisji wiązało się z produkcją plastiku i przetwarzaniem paliw kopalnych.

Jak oceniać wpływ plastiku na środowisko?

Wpływu tworzywa nie da się rzetelnie ocenić wyłącznie na podstawie tego, czy można je wyrzucić do pojemnika na plastik. Ważny jest cały cykl życia produktu: pozyskanie i przetworzenie surowców, wytworzenie polimeru, projektowanie i produkcja wyrobu, jego użytkowanie, naprawa, ponowne użycie, zbiórka, sortowanie, recykling oraz końcowe zagospodarowanie odpadu.

Już na etapie projektu można wpłynąć na późniejszy los przedmiotu. Znaczenie mają jego trwałość, możliwość naprawy i używania wielokrotnie, a także to, czy po zakończeniu użytkowania da się go łatwo zebrać i oddzielić od innych materiałów. Produkt wykonany z wielu połączonych tworzyw, złożonych dodatków lub trudnych do rozdzielenia elementów może być bardziej kłopotliwy w przetwarzaniu. Podobne przeszkody stanowią zanieczyszczenia i obecność substancji niebezpiecznych.

W globalnym zestawieniu odpadów plastikowych z 2019 roku około 46% trafiało na składowiska, 22% stawało się niekontrolowanym odpadem, a 17% było spalane. Do recyklingu zbierano 15%, lecz po uwzględnieniu strat faktycznie przetwarzano mniej niż 9%. Dane te pokazują, że samo oznaczenie produktu jako nadającego się do recyklingu nie gwarantuje, że zostanie on odzyskany. Potrzebne są sprawne systemy zbiórki i sortowania oraz odbiorcy, którzy wykorzystają uzyskany surowiec.

Na czym polega recykling plastiku?

Najczęściej stosowanym sposobem przetwarzania tworzyw jest recykling mechaniczny. Odpady zbiera się, sortuje, oczyszcza i rozdrabnia, a następnie przetwarza na granulat lub inny materiał wtórny. W tym procesie struktura chemiczna polimeru zasadniczo się nie zmienia. Materiał z odzysku może posłużyć do wytworzenia kolejnych produktów, o ile jego jakość i właściwości odpowiadają wymaganiom zastosowania.

Skuteczność recyklingu zależy między innymi od czystości odpadu i możliwości rozdzielenia różnych rodzajów tworzyw. Gdy polimery są wymieszane, połączone z innymi materiałami lub zanieczyszczone, sortowanie i przetwarzanie stają się trudniejsze. Dodatki mogą obniżać jakość surowca wtórnego albo ograniczać jego późniejsze wykorzystanie. Dlatego nie każdy plastik można przetworzyć równie łatwo, nawet jeśli w teorii dany polimer nadaje się do recyklingu.

W UE zużycie tworzyw przez użytkowników końcowych spadło z 58,8 mln ton w 2018 roku do 56,5 mln ton w 2020 roku, co odpowiadało około 107 kg na mieszkańca rocznie. W tym samym okresie udział tworzywa z recyklingu w całkowitym zużyciu plastiku wzrósł z 6,8% do 8,1%. Europejskie moce recyklingu mechanicznego osiągnęły w 2021 roku 11,3 mln ton rocznie, w porównaniu z około 2 mln ton w 1996 roku. Recykling mechaniczny stanowił około 99% europejskich mocy recyklingu tworzyw.

Rozwijanie instalacji jest ważne, ale nie wystarczy, jeśli odpady są źle segregowane albo materiał po recyklingu nie ma nabywców. Potrzebne są rozwiązania łączące projektowanie produktów, skład chemiczny, system zbiórki i rynek surowców wtórnych. Recykling jest częścią gospodarki o obiegu zamkniętym, lecz nie zastąpi ograniczania nadmiernej produkcji i ilości odpadów.

Czym różni się bioplastik i jak ograniczać odpady?

Określenie „bioplastik” może odnosić się do tworzywa pochodzenia biologicznego, ale nie oznacza automatycznie, że materiał jest biodegradowalny lub łatwy do recyklingu. Pochodzenie surowca i zdolność do rozkładu to różne właściwości. To, czy konkretny produkt ulega biodegradacji, zależy od jego składu i warunków, w jakich jest przetwarzany. Tworzywa pochodzenia biologicznego stanowiły około 2,2 mln ton, czyli 0,5% plastiku na rynku globalnym, a ich udział w całkowitej produkcji wynosił 0,56% w 2022 roku.

Ograniczanie zanieczyszczenia plastikiem wymaga działań na wielu etapach. Warto ograniczać zbędne produkty jednorazowe, wybierać wyroby przeznaczone do wielokrotnego użytku oraz projektować przedmioty, które można naprawić, rozdzielić i poddać recyklingowi. Równie istotne są sprawna zbiórka, dokładne sortowanie i rozwój rynku dla materiałów wtórnych. Tam, gdzie to możliwe i bezpieczne, niektóre produkty można zastępować rozwiązaniami o mniejszym wpływie na środowisko.

Postęp pozostaje powolny: rosną moce recyklingu mechanicznego, ale udział surowców wtórnych i tworzyw pochodzenia biologicznego zwiększa się stopniowo. Przy odpowiednich zmianach w polityce i na rynkach zanieczyszczenie plastikiem mogłoby zostać ograniczone o 80% do 2040 roku. Najważniejszy wniosek jest prosty: recykling ma największy sens jako element szerszego podejścia, które obejmuje ograniczanie zbędnych produktów, ponowne użycie i lepsze projektowanie, a nie tylko przetwarzanie odpadów po ich powstaniu.

Bibliografia

• https://www.eea.europa.eu/en/analysis/publications/the-role-of-plastics-in-europes
• https://wedocs.unep.org/rest/api/core/bitstreams/ba70686e-fa21-494a-9f63-ac0c243b4f52/content
• https://www.unep.org/es/node/34376
• https://www.eea.europa.eu/en/newsroom/news/new-eea-monitoring-tool-on-plastics-circularity
• https://resolutions.unep.org/resolutions/uploads/cook_islands_15092023_a.pdf