Više od 6 milijardi tona plastike proizvedeno je u svijetu od 50-ih godina prošlog stoljeća, otkako je započela masovna proizvodnja plastike, od čega je samo 9% reciklirano, a više od 60% završilo kao otpad u okolišu. Najviše su pogođena svjetska mora i oceani u kojima će do 2050., prema procjenama znanstvenika, biti više plastike nego ribe. Stoga je izvanredna vijest da je jedan hrvatski kemičar, dr. sc. Vjekoslav Štrukil iz Laboratorija za fizikalno-organsku kemiju Instituta Ruđer Bošković (IRB), razvio novu metodu učinkovite razgradnje PET plastike, a istraživanje se zbog iznimno dobrih recenzija našlo i među 5% top publikacija u tom području, donijevši mu i VIP status i naslovnicu u uglednom časopisu ChemSusChem.
PET problematičan za recikliranje
Rezultati Štrukilova istraživanja pokazali su, naime, da mehanokemijsko mljevenje i starenje, kao dvije komplementarne tehnike u čvrstom stanju, pri sobnoj temperaturi i tlaku, posjeduju izniman potencijal za alkalnu razgradnju otpadne PET plastike i na većim skalama. Hrvatsko bi istraživanje tako, u kontekstu sve većeg zagađenja okoliša plastičnim otpadom te sve veće proizvodnje i potražnje za plastičnim materijalima, koji su zahvaljujući inovacijama u području polimerne kemije sve otporniji, čvršći, kemijski stabilniji i problematičniji za recikliranje, moglo poslužiti kao platforma za razvoj novih, visokoučinkovitih i ekološki prihvatljivih postupaka u razgradnji PET-a, kao i proizvodnje tereftalne kiseline iz otpada umjesto iz neobnovljivih izvora kao što su fosilna goriva.
Iz IRB-a ističu kako poli(etilen-tereftalat) (PET) koji se najviše koristi u proizvodnji plastičnih boca i ambalaže, tekstila i tankih filmova, umjetni polimer sastavljen od ponavljajućih jedinica ili monomera koji su međusobno povezani esterskim vezama. Otuda potječe i popularni naziv poliester koji se upotrebljava ponajviše u tekstilnoj industriji. Među europskim zemljama, Njemačka prednjači u količini reciklirane PET plastike, gdje se reciklira više od 90% boca. Prema podacima FZOEI-ja, u 2018. na hrvatskom je tržištu plasirano gotovo 490 milijuna komada PET boca, dovoljno za prekrivanje površine otoka Silbe. Za razliku od plastičnih materijala poput polietilena iz plastičnih vrećica, polipropilena u ambalaži za hranu ili polistirena u čašicama za kavu ili jogurt koji su kemijski vrlo inertni, PET je podložan razgradnji, odnosno depolimerizaciji na sastavne dijelove. A to se postiže u procesima hidrolize i glikolize koji se odvijaju pri visokim temperaturama od 100 do 300 Celzijevih stupnjeva i tlakovima čak do 200 bara u odgovarajućem organskom otapalu. Dr. Štrukilu je to pak uspjelo i pri temperaturi od 25 stupnjeva.
Zbog lockdowna do novih ideja
Istražujući mogućnost primjene kugličnog mljevenja u procesu depolimerizacije otpadne PET ambalaže i tekstila, on je uspješno pri sobnoj temperaturi i tlaku razgradio PET na monomer tereftalnu kiselinu, koja je ujedno i polazna sirovina za proizvodnju ove plastike.
– Zanimljivo je napomenuti kako je Međunarodna unija za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC) 2019. uvrstila mehanokemiju, kao i razgradnju polimera na monomere među deset kemijskih inovacija koje će promijeniti svijet. Unatoč tome, mehanokemijska depolimerizacija PET-a još nije bila opisana u znanstvenoj literaturi – ističe dr. Štrukil. – Dio eksperimenata je započeo netom prije proglašenja općeg zatvaranja u ožujku, a zatim nas je još pogodio i potres, što je usporilo odnosno potpuno onemogućilo istraživanja. Samim time je taj dio rezultata bio izgubljen te je bilo potrebno sve ponoviti. Ipak, zatvaranje je donijelo neke nove ideje pa sam povratkom na radno mjesto krajem svibnja fokus istraživanja usmjerio na starenje PET plastike u parama različitih tekućih faza poput acetonitrila, metanola ili etanola. Pomalo iznenađujuće, pare jednostavnih alkohola pokazale su se kao još efikasniji medij za razgradnju PET-a pri sobnoj temperaturi i tlaku – opisao je dr. Štrukil.
Bravo! Uvjeren sam da je ovo otkriće barem u razini Đikićeve pobjede nad rakom ako ne i veće.