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  • 1 # 科技領航人

    我們的日常家用品中40%是用塑膠做的。從你頭頂的吊扇到你戴的矯正眼鏡,幾乎所有的東西都是塑膠做的。塑膠已成為我們日常生活中無處不在的一部分,也是世界經濟的重要組成部分。

    它們的成本很低。在許多情況下,它們是可重複使用。它們的性質很容易操作。與其他材料相比,它們的毒性相對較小。

    最後但並非最不重要的一點是:缺乏其他具有上述所有品質的材料,這意味著沒有真正的競爭。

    它們怎麼來的?

    一般來說,塑膠是指一系列聚合物。聚合物具有由碳和氫組成的有機主鏈。這些鏈還可以附加有側鏈,這些側鏈可以相互連線。除了碳和氫,鏈中還有氧、氮、硫、磷等原子。

    圖注:聚丙烯的結構

    塑膠是從天然氣、煤和石油中獲得的(這也使得它們不可再生)。它們的製造過程包括幾個步驟,如精煉、成型、固化等,並且需要特定的催化劑來提高反應速率。整個過程的關鍵步驟是聚合。在這個過程中,單體結合在一起形成了塑膠的鏈狀特徵。如果單體,聚合物和它們的所有化學成分都超出了你的想象,那麼我們有一篇文章可以幫助你解釋基本原理。

    事物的背景

    儘管塑膠有很多問題,但它們仍然很有價值。作為參考,2019年全球塑膠市場規模為5687億美元。不幸的是,它的大受歡迎伴隨著對汙染的更大關注。然而,塑膠雖然聲名狼藉,但遠不是唯一的汙染源。造紙工業作為起步產業,與森林砍伐和水的過度利用聯絡在一起,煤炭工業與空氣汙染聯絡在一起,化肥工業與水汙染聯絡在一起等等。在我們的世界裡,更重要(也是更合乎邏輯的)的問題是“哪種東西汙染更少?,而不是“哪個汙染哪個不汙染?”。

    恩惠變成禍害

    與其他一切一樣,沒有什麼是理想的。起初,塑膠似乎具有理想材料的所有特性,因而非常受歡迎。然而,它們變得越不可缺,一個主要的問題是塑膠很便宜。是的,你說對了(這是個問題)。它們的製造成本很低,而且再生塑膠比原始塑膠更貴。因此,難怪公司不花錢分離和回收它們,因為新鮮生產更經濟。

    繼續走這條道路也與可變性問題有關,這是因為它們的特性易於操作。各種各樣的塑膠如LDP、HDP(基於密度)、聚苯乙烯、聚丙烯等。外觀相似的塑膠在化學上可能有所不同,這導致我們在分離方面遇到了一個大問題。另外,手動分離會使過程更昂貴。為了解決這個問題,我們實現了一種標記方案,透過使用符號使識別變得更簡單。

    因此,我們來到下一個最嚴重的問題,塑膠很難分解。一個塑膠杯可以在土壤中儲存50年而不會退化!這是塑膠的陰暗面,也是它與汙染如此密切相關的原因。塑膠的組成元素透過很強的鍵相互連線,使它們具有化學惰性。強鍵在能量上是穩定的,需要更多的能量來破壞。因此,分解的微生物不能把它當作食物,因為它們根本不具備分解塑膠的能量。

    只是一個解

    決方案迄今為止,沒有一種替代材料能夠完全替代塑膠(如果替代了塑膠,是否會形成新的塑膠型別問題?)。 在採用新材料和新技術之前,我們可以透過在不需要塑膠時用其他材料代替塑膠,並儘可能地隔離廢物來做到這一點。

    圖注:海洋塑膠垃圾。

    塑膠需要很長時間才能降解,這就是為什麼有數以百萬計的塑膠汙染世界大洋的原因,但它也有另一面。 如果這些垃圾一開始沒有被扔進海洋怎麼辦?這個問題是如此複雜,例如,2010年,全世界約有800萬噸的塑膠廢物被傾倒。

    雖然替代材料本身可能有一定的侷限性,但我們最好的辦法是停止在河流、池塘、土地等(除回收站外的任何地方)處理塑膠廢物。最後,傳播意識將有助於解決這個問題,這是我們科普工作者的奮鬥目標!

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