Фруктовая кожура получила вторую жизнь — из нее делают текстиль
Идея довольно проста: не выращивать специальное сырье для нового материала, а использовать то, что уже остается после производства и употребления фруктов. Салак и личи имеют короткий срок хранения и потребляются в больших количествах в Индонезии, поэтому их кожура образуется регулярно и потенциально доступна непосредственно там, где выращивают и перерабатывают фрукты.
Но превратить кожуру в ткань оказалось не так просто. На первых этапах экспериментов основная проблема заключалась в том, что высушенные оболочки становились слишком хрупкими. Витораки провела более 50 экспериментов с режимами сушки и составами натуральных обработок. В итоге удалось получить материал, который можно сгибать, сшивать и использовать в изделиях.
Процесс начинается с контролируемой низкотемпературной сушки. Она позволяет сохранить естественную структуру кожуры и не превратить ее в ломкий материал. Затем ее обрабатывают материалами природного происхождения, которые должны повысить прочность и устойчивость к влаге. Отдельные кусочки кожуры после этого пришиваются к биоразлагаемой основе — например, хлопковому муслину или льну. Синтетические полимеры и клеи при изготовлении PEEL не используются.
И здесь начинается самое интересное. PEEL не пытается сделать из кожуры очередную «растительную кожу», которая внешне должна быть похожа на натуральную. Каждый фрагмент сохраняет свой цвет, фактуру, неровности и характерную поверхность исходного плода. Поэтому готовый материал выглядит скорее как мозаика из настоящих фруктовых оболочек.
Первым прототипом стал табурет из белого дуба с сиденьем из кожуры салака. На раннем этапе его пришлось полностью сшивать вручную: материал еще не выдерживал машинную обработку. После доработки технологии появилась сумка, в которой использовали кожуру личи и еще нескольких тропических фруктов. Всего разработчики испытали шесть видов фруктовой кожуры.
Домашние испытания включали воздействие воды, тепла и влажности, истирание и многократные изгибы. По данным авторов проекта, образцы всех шести материалов показали высокую устойчивость к теплу и влажности, а некоторые сохранялись стабильными более года. Но здесь важно не забегать вперед: это пока ранние испытания, а не полноценная промышленная сертификация материала. Сейчас Витораки планирует провести лабораторные тесты на прочность, износостойкость и долговечность совместно с Imperial College London.
Экологический потенциал PEEL авторы оценивают довольно высоко: по их расчетам, выбросы CO₂ могут быть примерно на 90–95% ниже, чем у обычной кожи и полиуретановых альтернатив. Это именно оценка разработчиков, а не результат независимого полного жизненного цикла материала, поэтому воспринимать ее как окончательное сравнение пока рано.
При этом у PEEL есть еще одна важная особенность. В отличие от многих биоматериалов, для него не требуется выращивать дополнительную культуру ради сырья. Материал начинается с отходов уже существующей пищевой системы: фрукт съели — кожуру собрали — высушили — обработали — сшили. В идеальном сценарии все этапы могут происходить в одном регионе.
Разработчики хотят наладить сотрудничество с индонезийскими предприятиями по переработке фруктов и организовать небольшие локальные производства там, где образуется сырье. Получается своеобразная короткая цепочка: фрукт — отход — материал — изделие.
PEEL пока нельзя назвать готовой заменой коже для массового производства. Проект находится на стадии разработки и дальнейших лабораторных испытаний. Но его ценность как раз в другом: он показывает, что отход не обязательно превращать в гранулы, порошок или бесформенную массу. Иногда достаточно сохранить его исходную структуру и придумать ей новое применение.
Проект разработан в Imperial College London и Royal College of Art.
Posted in Сознание, Среда, Технологии by Экосфера with comments disabled.
Какие богатства таит дно Мирового океана и чем грозит их освоение?
Фото: screenshot video MBARI
Как все начиналось
О богатствах океанического дна известно уже более полутора веков. В романе Жюля Верна «20 000 лье под водой» капитан Немо упоминает «значительные залежи руд, цинка, железа, серебра, золота» и видит за ними будущее. В 1868 году российский корабль добыл самородок железной руды в Северном Ледовитом океане в ходе работ по углублению морского дна. Еще пять лет спустя месторождение железа было найдено в Атлантическом океане, еще через два года — в Тихом. Но настоящий прорыв в освоении глубоководных запасов полезных ископаемых начался лишь в 1960-е годы XX века, с выходом книги «Минеральные богатства океана» (Mineral Resources of the Sea) американского геолога Джона Меро (в 1969 году она была переведена на русский язык и издана в СССР в издательстве «Прогресс»). В 1970 Генеральная Ассамблея ООН признала океанические ресурсы общим достоянием человечества и декларировала их международное использование в мирных целях. В 1982-м была принята конвенция Организации Объединенных Наций по морскому праву (ЮНКЛОС), участниками которой стали 168 стран. В 1994 году все они вошли в состав Международного органа по морскому дну, регулирующего глубоководную разведку и добычу полезных ископаемых.
В последние десятилетия XX века интерес к глубоководной добыче несколько иссяк из-за доступности запасов полезных ископаемых на суше и падения цен на металлы: затраты на технологии и оборудование превышали потенциальную выгоду от освоений подводных месторождений. Современная ситуация выглядит иначе: ресурсы на суше истощаются, а материально-техническая база — совершенствуется. Именно поэтому правительства, корпорации и научно-исследовательские организации осваивают программы добычи полезных ископаемых.
Мировой океан как мировое достояние
Если представить себе Мировой океан со всеми его ресурсами в виде условного государства, то его ВВП составит порядка 3 трлн долларов США: так считают эксперты Росгеологии. Это сопоставимо с показателями Бразилии, Великобритании, Франции или Индонезии. К середине XXI века эта цифра может увеличиться более чем вдвое. В океане обнаружены конкреции —россыпи традиционных и специфических твердых полезных ископаемых, запасы нефти, газа, газовые гидраты (их можно использовать как альтернативный источник природного газа). Кроме того, в морской воде содержится более 70 элементов таблицы Менделеева.
Уже к концу XX века стали широко известны нефтяные и газовые запасы всех четырех океанов, а также дна Каспийского моря (доступ к каспийской нефти имеют Россия, Иран, Азербайджан, Казахстан и Туркменистан). 30-35% мировой добычи углеводородов относится к шельфовым и глубоководным месторождениям. Мировой алмазный гигант De Beers Group использует специализированные корабли на атлантическом побережье Африки для перемещения техники по морскому дну в поисках алмазов. На подводные месторождения возлагается большая надежда после значительного спада в алмазной отрасли в 2019 году и сокращения добычи в разгар пандемии коронавируса.
Канадская геологоразведочная компания Nautilus Minerals разрабатывает месторождения драгоценных металлов в территориальных водах Папуа-Новой Гвинеи, а в Японии и Южной Корее запускаются государственные проекты по освоению собственных морских запасов. Не остается в стороне и Россия: в Указе Президента РФ №327 «Об утверждении Основ государственной политики Российской Федерации в области военно-морской деятельности на период до 2030 года» от 20 июля 2017 года говорится о растущем значении океанических вод «в связи с истощением природных ресурсов суши, воздействием хозяйственной и иной деятельности человека на окружающую среду, изменением климата, миграцией населения и другими процессами». Но наиболее лакомым кусочком для корпораций становятся воды открытого моря: они составляют более половины всего пространства Мирового океана и содержат больше полезных ископаемых, чем все континенты, вместе взятые.
Вплоть до 70-х годов прошлого века считалось, что в глубоководных впадинах жизни нет, потому что солнечные лучи не проникают так глубоко. Соответственно, фотосинтез водорослей там невозможен. А без водорослей, которые становятся первым звеном для множества пищевых цепочек, не смогут существовать и другие организмы. Но в 1977 году океанологи открыли гидротермальные источники на глубине около 2500 метров. В их водах обнаружили осьминогов, крабов и трубчатых червей, питающихся органическими соединениями. Согласно современному исследованию Шведской королевской академии наук, одно горнодобывающее судно оставляет за собой более 50 тысяч кубометров отходов в день. Часть этих отходов содержит ртуть и свинец, что, по мнению ученых, может привести к вымиранию целых видов подводных организмов.
С одной стороны, освоение морских богатств сможет восстановить горнодобывающую отрасль после кризиса и сберечь минеральные ресурсы суши (обеспеченность запасами многих полезных ископаемых на континентах не превышает 50 лет). С другой, развитие глубоководной добычи неизбежно приведет к негативным последствиям для экосистемы Мирового океана. Что же делать и как регулировать эту проблему на государственном и международном уровне?
Проблемы и пути их решения
Основная проблема правового регулирования глубоководной добычи полезных ископаемых заключается в «плавающем» статусе Международного органа по морскому дну. В отличие от многих других организаций ООН, он подчиняется собственному генеральному секретарю: сейчас этот пост занимает британец Майкл Лодж. Собрания организации проходят ежегодно в Кингстоне, столице Ямайки. Целью их деятельности является не запрет глубоководной добычи, а уменьшение ущерба для окружающей среды от нее.
В 2019 году представители стран-участниц Международного органа по морскому дну впервые рассмотрели проект Горнодобывающего кодекса — документа, определяющего порядок добычи полезных ископаемых на дне океана. В то же время, к этому моменту порядка 30 корпораций уже оформили разрешения на освоение морского дна в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах. По состоянию на 2020 год, кодекс еще не вступил в силу, а подводная добыча уже происходит в коммерческих масштабах и вызывает закономерные вопросы у экологических организаций. Согласно исследованиям, отходы от разработки полезных ископаемых в Мировом океане могут перемещаться на тысячи километров.
Подводные горы, богатые металлами и минералами, являются источником обитания рыб, кораллов, губок, дельфинов и морских черепах. В водах гидротермальных источников селятся моллюски, и промышленные работы могут поставить некоторые их виды на грань вымирания. По словам Майкла Лоджа, развитие добычи приведет к развитию мониторинга и необходимости разработки международных стандартов. Сейчас, на предварительном этапе, эксперты видят меньше опасности для окружающей среды в освоении морского дна, чем в ядерной и нефтяной промышленности. Ожидается, что в период с 2020 по 2030 год рынок глубоководной добычи будет расти на 37,1% в год.
Но пока ни коммерческие, ни общественные организации не могут объективно оценить последствия для окружающей среды от освоения морского дна. Часть ученых говорит о том, что не стоит спешить с бурной деятельностью, ссылаясь на недостаточную изученность флоры и фауны Мирового океана. По словам биолога Лизы Левин из Института океанографии Скриппса, миллионы видов живых организмов, обитающих в морской воде, до сих пор не описаны подробно. С ней соглашается и ее коллега Джефф Дрейзен из Гавайского университета в Маноа: ученый утверждает, что оценить все риски невозможно, пока морские глубины остаются самой неизученной экосистемой на планете.
В настоящее время ведутся ожесточенные дебаты о том, разрешать ли глубоководную добычу полезных ископаемых и устанавливать ли новый крайний срок для предлагаемых правил, которые все еще находятся в режиме проекта.
Пока не до конца ясно, чем обернется для планеты глубоководная добыча полезных ископаемых: новыми возможностями или новой экологической катастрофой. Ответ на этот вопрос во многом зависит от согласованных действий корпораций, международных организаций и мирового научного сообщества.
Posted in Биоразнообразие, Взгляд, Вода, Климат, Технологии by Экосфера with comments disabled.
Моторные лодки нарушают развитие и защитное поведение рифовых рыб
Ученые разделили рыб на четыре группы и воспроизводили им либо звуки естественного рифа, либо записи шума моторной лодки. Воздействие начиналось еще на стадии эмбрионов и продолжалось после вылупления. Максимальная продолжительность эксперимента составила 78 дней. Затем исследователи проверили, как молодые рыбы реагируют на имитацию нападения хищника. Причем за 24 часа до теста и во время него никаких звуков рыбам не подавали — то есть ученые проверяли не мгновенное отвлечение шумом, а более длительные последствия.
У рыб, которые слышали естественные звуки рифа хотя бы на одном этапе развития, около 80% правильно реагировали на угрозу: принимали характерную С-образную форму и резко уплывали. Около 20% из них при этом ошибочно двигались в сторону предполагаемого хищника.
Совсем иначе вели себя рыбы, подвергавшиеся шуму лодок и на эмбриональной, и на ювенильной стадии. На атаку отреагировали только 68% таких рыб, а среди среагировавших 40% поплыли навстречу хищнику. Кроме того, воздействие шума после вылупления оказалось связано с уменьшением размеров: такие рыбы в среднем были на 7% короче рыб, слышавших естественные звуки рифа.
Почему шум дает такой эффект, пока точно не установлено. Исследователи предполагают, что он может вызывать стресс, влиять на питание и нарушать поведение родителей. Например, ранее та же научная группа показала, что шум моторных лодок изменяет уход рыб за икрой, в том числе вентиляцию воды вокруг нее. Воздействие на ранних стадиях развития может поэтому иметь последствия и после того, как рыба оказывается в относительно тихой среде.
Для коралловых рифов это может быть особенно важно: способность молоди вовремя распознать хищника напрямую связана с выживанием. Авторы считают, что ограничение движения моторных лодок возле рифов в период размножения может снизить воздействие шума на рыб.
Posted in Биоразнообразие, В мире, События, Технологии by Экосфера with comments disabled.
Более 170 тыс. тонн воды с «Фукусимы» уже попали в океан
Воду получают в результате очистки загрязненной воды, которая продолжает образовываться на станции при охлаждении расплавившегося ядерного топлива и смешивании с грунтовыми и дождевыми водами. Ее пропускают через систему ALPS (Advanced Liquid Processing System), предназначенную для удаления большинства радиоактивных элементов.
При этом тритию — радиоактивному изотопу водорода — система практически не препятствует. Поэтому перед сбросом воду разбавляют морской водой. По требованиям японских властей, концентрация трития после разбавления не должна превышать 1500 Бк/л — это в 40 раз ниже японского нормативного предела в 60 000 Бк/л.
Бк/л (беккерель на литр) — это единица измерения объемной активности радиоактивного вещества в жидкой среде (например, в воде, молоке или других жидкостях).
Бк (беккерель) — единица измерения радиоактивности. Один беккерель равен одному распаду атомного ядра в секунду.
По данным TEPCO, на 13 августа 2026 года суммарный объем сброшенной с начала операции воды составлял 171 006 м³ — то есть примерно 171 тыс. тонн. Компания продолжает сбросы: 31 августа начался уже 23-й общий этап, или пятый в 2026 финансовом году.
Одновременно на станции остается более 1,23 млн м³ воды, относящейся к различным категориям ALPS-обработанной и еще требующей обработки воды. По сравнению с объемом, накопленным перед началом морских сбросов в августе 2023 года, запасы сократились примерно на 8%.
ТЕРСО (TEPCO) — это Tokyo Electric Power Company Holdings, японская энергетическая компания, которая эксплуатирует АЭС «Фукусима-1».
TEPCO и японское правительство считают контролируемый сброс безопасным при соблюдении установленных нормативов. Международное агентство по атомной энергии также проводит независимый мониторинг. Однако решение Японии остается предметом международных экологических и политических споров — прежде всего из-за долгосрочных последствий поступления радионуклидов в морскую среду.
Posted in В мире, Вода, События, Технологии by Экосфера with comments disabled.
Строительный бум подтачивает берега рек по всему миру
Новый обзор, опубликованный в журнале Reviews of Geophysics, объединил результаты 411 исследований, проведённых с 1974 года. Учёные подсчитали, что с 2000 года мировой спрос на песок и гравий более чем удвоился. Только в 2024 году для производства бетона было использовано около 28 млрд тонн этих материалов, причём более 80% современного спроса приходится на Азию.
Речной песок особенно ценится в строительстве из-за формы и свойств его зёрен. Однако во многих регионах добыча уже идёт в несколько раз быстрее естественного пополнения запасов. Исчезновение донных отложений меняет течение и углубляет русла, а берега теряют опору и становятся более уязвимыми для эрозии и обрушений.
Проблема может оказаться ещё масштабнее, поскольку точные данные о добыче песка есть далеко не для всех рек. Исследователи предлагают следить за изменениями русел с помощью спутниковых снимков и цифрового картирования, а также снижать потребление природного песка за счёт переработанных строительных отходов, вторичного стекла и других материалов.
По оценке Программы ООН по окружающей среде, человечество использует около 50 млрд тонн песка в год, а спрос на него для строительства к 2060 году может вырасти ещё на 45%. Похоже, песок — один из самых привычных материалов на планете — постепенно превращается в ресурс, дефицит которого способен изменить не только строительную отрасль, но и целые речные экосистемы.
Posted in В мире, Земля, События, Технологии by Экосфера with comments disabled.
Пушистый холодильник вырос из бактерий
Дизайнер Одри Леви решила представить совершенно другой вариант. Её проект Xero Cool, также названный How to Grow a Refrigerator — «Как вырастить холодильник», предлагает буквально выращивать часть бытовой техники с помощью бактерий.
Главный материал необычного холодильника — ксерогель из бактериальной целлюлозы. Бактерии способны производить целлюлозу, а после специальной обработки из неё получается лёгкий пористый материал с хорошими теплоизоляционными свойствами. В проекте он должен заменить пенопласт и другие пластиковые утеплители, которые используют в обычных холодильниках.
Снаружи Xero Cool больше похож не на бытовой прибор, а на большой кокон или странный предмет из фантастического фильма. Бактериальная целлюлоза сочетается с валяной шерстью, поэтому дизайнер не стала скрывать происхождение материалов под привычным слоем белого пластика. Холодильник получился мягким, фактурным и даже немного пушистым.
Но необычен не только корпус. Леви предлагает отказаться и от привычного принципа постоянного электрического охлаждения. Внутри холодильника должны работать панели, по которым циркулирует охлаждённая вода, а в будущем систему предполагается соединить с солнечным тепловым коллектором.
Солнечный коллектор нагревается и запускает абсорбционный холодильный цикл. Такая технология существует уже давно, однако Леви предлагает объединить её с биоматериалами и создать систему, которая сможет работать без постоянно включённого электрического компрессора. В перспективе для такого устройства могут использоваться биооснованные материалы, а в качестве рабочих веществ — например, этанол и активированный уголь.
Проект пока остаётся концептом, и до появления такого холодильника в магазинах ещё очень далеко. Нужно доказать долговечность бактериальной целлюлозы, безопасность материалов при длительном использовании и способность системы стабильно поддерживать необходимую температуру.
Но Xero Cool интересен не только как эксперимент с бактериями. Он предлагает пересмотреть саму идею охлаждения.
Сегодня холодильник должен работать постоянно и быть готовым охладить почти всё, что мы в него положим. При этом многие продукты вообще не нуждаются в холодильнике, а некоторым низкая температура может даже вредить. Например, помидоры при хранении в холоде теряют часть вкусовых качеств.
Поэтому в конструкции Xero Cool предусмотрено отдельное место для хранения продуктов при комнатной температуре. Идея проста: возможно, проблема не только в том, как сделать холодильник эффективнее, но и в том, почему мы охлаждаем столько вещей, которые охлаждать вовсе не обязательно.
Posted in Среда, Технологии, Человек by Экосфера with comments disabled.
Ключевой белок молока нашли там, где его не ждали — в семенах растения
Израильские учёные сделали ещё один шаг к молочным продуктам без коров. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме генетически модифицировали растения так, чтобы их семена производили бета-казеин — один из основных белков коровьего молока.
Сначала технологию испытали на модельном растении Arabidopsis thaliana, а затем перенесли на сафлор — засухоустойчивую масличную культуру, способную расти в жарком и сухом климате.
Казеин играет важную роль в свойствах молочных продуктов. В частности, он участвует в процессах, благодаря которым сыр образует нужную структуру и плавится при нагревании.
Самым неожиданным оказался способ, которым молочный белок сохранялся внутри семян. Учёные рассчитывали, что он будет накапливаться в одном из специальных клеточных отделений, но вместо этого белок образовал структуры, напоминающие естественные комплексы хранения казеина в молоке.
Лучшие модифицированные растения производили бета-казеин в количестве около 1,26 % от общего объёма растворимого белка семян. По словам исследователей, извлечь белок относительно просто: семена можно отжать, а затем разделить полученную смесь на белковую фракцию и твёрдые компоненты.
Технология пока находится на ранней стадии. До промышленного производства ещё далеко: необходимо увеличить выход белка и доказать эффективность метода при выращивании в больших масштабах.
Однако направление интересно и с экологической точки зрения. Животноводство связано с большими затратами земли, воды и кормов, а жвачные животные являются источником метана. Если часть молочных белков удастся производить непосредственно в растениях, это потенциально позволит снизить ресурсную и климатическую нагрузку производства некоторых продуктов.
Posted in В мире, События, Технологии by Экосфера with comments disabled.
Учёные создали фиолетовую ткань, которая отражает солнечное тепло
Китайские и австралийские исследователи создали фиолетовый материал, который под прямыми солнечными лучами оказался заметно прохладнее обычного хлопка того же цвета.
В ходе испытаний новая ткань была в среднем на 6,2 °C холоднее окрашенного в фиолетовый цвет хлопка и на 4,2 °C холоднее белого коммерческого хлопка.
Проблема цветной одежды в том, что тёмные пигменты обычно поглощают значительную часть солнечной энергии. Фиолетовый цвет особенно сложен: чтобы выглядеть фиолетовой, поверхность должна поглощать зелёную часть спектра — одну из наиболее интенсивных составляющих солнечного излучения.
Учёные попытались обойти это ограничение. Они изготовили материал из микроскопических волокон, в которые добавили металлоорганический каркас — особое пористое соединение, отвечающее за фиолетовый цвет, — и наночастицы оксида цинка.
Получившаяся ткань отражает в среднем 87,6 % солнечного излучения. Одновременно она эффективно излучает тепло в среднем инфракрасном диапазоне: этот процесс позволяет накопленной тепловой энергии уходить через атмосферу в сторону космоса.
Эксперименты с моделью кожи показали ещё более заметный эффект. Поверхность, покрытая новой тканью, днём была до 8 °C холоднее, чем открытая модель кожи. Для сравнения, белый хлопок снижал температуру максимум на 4,6 °C, а обычный фиолетовый — лишь на 2,8 °C.
При этом материал остаётся лёгким и гибким, пропускает водяной пар — а значит, потенциально может лучше справляться с испарением пота. Ткань также сохраняла охлаждающие свойства после 50 циклов стирки.
Пока это экспериментальная разработка, но её идея особенно интересна на фоне всё более частых и сильных волн жары. Одежда, которая помогает телу не перегреваться без кондиционеров, батарей и дополнительного потребления энергии, может стать ещё одним способом адаптации к жаркому климату.
Posted in Климат, Мода, Среда, Технологии by Экосфера with comments disabled.
История одной пластиковой бутылки: почему переработка не спасает нас от мусора
Как выглядит цикл переработки пластиковой бутылки?
Проиллюстрировать процесс переработки вторсырья лучше всего на примере главного «экозлодея», пластика: именно пластиковая упаковка составляет более половины всех отходов на полигонах. И главное, что переработка пластика — самая трудоемкая и сложная по сравнению с другими материалами. Пусть конкретным примером переработки будет пластиковая бутылка.
- 1 этап. Сбор
Первый шаг — собрать отходы. Поскольку речь о том, что будет переработано, собирают их на пунктах приема и акциях сбора вторсырья, из баков для раздельного сбора мусора, в офисах, которые разделяют отходы, из «синих» баков возле жилых домов и так далее. Наша бутылка где-то тут, среди других видов мусора, перерабатываемого и неперерабатываемого. Бутылка может быть испачкана органикой, песком, грязью, и, скорее всего, ее этикетка на месте.
- 2 этап. Категоризация и сортировка
Пластиковая бутылка пришла в пункт переработки вперемешку с другим мусором. Сначала ее отделяют от остальных отходов (бумага, консервные банки) и отправят к пластику. Затем пластик отсортируют на категории по цифрам в треугольнике — цифры «1», «2», «3» и так далее. Наша бутылка отправится в кучу пластика с категорией «1». Дальше весь пластик будут сортировать по цветам. Бутылки разложат на четыре цвета: зеленый, голубой, коричневый, прозрачный. Зеленый идет к зеленым, прозрачные бутылки к прозрачным. На этом этапе весь неперерабатываемый мусор, к сожалению, уедет на полигон.
- 3 этап. Мытье
Пластиковую бутылку с остальным пластиком отправят мыться. Тут его надо очистить от посторонних предметов и примесей — это этикетки и клей от них, остатки еды и напитков, грязь и все, что могло попасть на пластик в мусорках. Любая посторонняя примесь помешает операции или испортит всю партию получаемого сырья. Моют не просто водой, а кипятком и специальными средствами.
- 4 этап. Измельчение
Вымытую бутылку и весь остальной чистый пластик той же категории, цвета и типа отправляют в измельчительный аппарат. Там бутылку со всем вместе рубят на мелкие части. Получается пластиковая крошка, которую в таком виде могут добавлять в другие материалы — смешивать с асфальтом, к примеру, или продавать в качестве самостоятельного сырья. На этом этапе иногда также находят примеси, которые не вышли на этапе чистки — например, магнитом достают частички металла.
- 5 этап. Идентификация качества пластика и классификация
На этом этапе давно потерявшуюся в пластиковой крошке бутылку «испытывают» водой и воздухом — погружают в воду и помещают в аэродинамическую трубу, чтобы определить плотность и толщину материала. Пластиковые хлопья проходят отбраковку по качеству и дополнительную сортировку — вновь по цвету. Этот этап помогает проверить качество и добиваться чистоты партии сырья.
- 6 этап. Переплавка и создание нового предмета
Пластиковую крошку превращают в гранулы. Для этого ее еще раз измельчают и переплавляют, потом вытягивают в длинные пластиковые «нити» и рубят на гранулы. Иногда к гранулам добавляют дополнительные примеси других полимеров или смешивают пластик разных видов. Все гранулы — финальный продукт, из которого делают новые бутылки, упаковку, одежду, строительные материалы.
- 7 этап. Изготовление нового предмета
Полученные пластиковые гранулы покидают пункт переработки и отправляются на предприятие, где из них (или из созданного на основе гранул волокна) сделают новые вещи. Ими могут быть:
- футболки из полиэстера, флиски, куртки — спортивная, технологичная одежда,
- утеплители,
- мебель,
- стройматериалы,
- широкий спектр пластиковых бытовых вещей, типа метелок и ворса для них, ведер, тазов,
- пакеты и пленки,
- иногда — бутылки, одноразовая упаковка.
Это основные этапы процесса переработки. Детали каждого этапа отличаются на разных пунктах по объемам, времени и результату, и специфика процесса зависит от технической оснащенности и автоматизации. Где-то применяют ультрасовременные машины с инфракрасными, рентгеновскими и другими типами продвинутых датчиков, способных точнейшим образом сортировать пластик, а где-то до сих пор встречается ручная первичная сортировка.
Из пластиковой бутылки не получится такая же пластиковая бутылка
Цель переработки — получить обратно в оборот безопасное сырье максимально высокого качества, которое будет конкурировать с первичным пластиком. В реальности переработку пластика можно представить как сужающуюся спираль, а не бесконечную петлю — по мере спускания сверху вниз первоначальное качество теряется.
В течение процесса значительная часть изначальных ресурсов (отходов) отбракуется, и при стандартной схеме переработки из пластика можно извлечь только 10% полезного сырья. Это переработка нисходящего цикла, даунсайклинг, при котором получается ресурс худшего качества, и его в большинстве случаев нельзя использовать повторно в пищевых целях.
Обратная сторона переработки пластика — расследование National Public Radio
Пластик — простой полимер, длинная цепь атомов, представляющая собой повторяющиеся участки длиннее тех, что встречаются в природе. Длина цепи и способ соединения участков делают пластик пластиком — гибким, прочным, многофункциональным. А каждая переработка укорачивает длину этой цепи. В конце процесса переработки уменьшается количество исходного материала (изначального мусора) и снижается его качество.
Поэтому из одной пластиковой бутылки не получится создать точно такую же пластиковую бутылку — чтобы покрыть спрос рынка на новую упаковку, производитель использует только чистое сырье.
Не каждый пластик имеет второй шанс
Есть семь видов пластика — те самые цифры от 1 до 7 в треугольном значке переработки, который указан на упаковке.
- Номера «1» и «2» — пластиковые бутылки, контейнеры, крышки для бутылок, плотные пакеты и многое другое широко перерабатывается.
- Номер «5» — применение от крышек для бутылок до хирургических инструментов — перерабатывается, но значительно реже. Номер «6», или полистирол, перерабатывается редко, потому что это нерентабельно.
- Номера «3» (ПВХ) и «7» (категория «другое») вообще не подлежат переработке — третья категория токсична, а в седьмой есть примеси мало используемых пластиков: её переработка нерентабельна.
Таким образом, из семи категорий широко перерабатываются только две. Благо, именно они чаще всего встречаются. Но даже попадание пластика в его категорию не гарантируют переработку. Среди переработчиков в России только:
- 62% примут посуду от бытовой химии,
- 59% — непрозрачные и цветные ПЭТ-бутылки,
- 28% — бутылки от масла,
- 43% — от молочных продуктов.
За бортом остается множество вещей — пластиковые трубочки для напитков, ватные палочки, пакеты, одноразовая посуда, стаканчики для кофе и крышки для них, многие игрушки, дойпаки и саше и другое. Их у нас почти не принимают.
Еще одно возможное препятствие для переработки — условия. Выше была описана схема переработки пластика при идеальных условиях: чистый и неповрежденный пластик, не загрязненный органикой. Переработчик вообще может отказаться принимать грязное или испорченное вторсырье — бутылка, которая месяцы провалялась под дождем и солнцем, или грязная упаковка из-под еды могут не получить шанс на переработку.
Будущее переработки
Из-за недостаточно развитой инфраструктуры сбора вторсырья, путаницы с маркировкой и недостаточного уровня просвещения в России на переработку попадает всего 7% вторсырья (в сравнении с 4% в 2019 году), а остальное отправляется на свалку или сжигается. Большую часть неперерабатываемых отходов составляет именно пластик.
Это действительно проблема, потому что остальное вторсырье перерабатывать намного проще, и его качество сохраняется лучше. Стекло и алюминий можно перерабатывать бесконечное количество раз, бумагу — от 5 до 7 раз, и даже после этого из бумаги можно сделать, например, подложку из-под яиц.
Для пластика количество циклов переработки тоже конечно — разные виды пластика по разным оценкам можно переработать от 1-2 раз до 10 раз, некоторые специалисты считают, что пластик можно перерабатывать до 16 раз. Из-за своей особенности разрушаться после переработки, он редко используется как чистое сырье — чаще как примесь. Поэтому экологи прежде всего призывают отказаться от пластиковых вещей, которые переработать нельзя и заменять одноразовые многоразовым.
Но есть и хорошая новость для переработки. Как в свое время прогрессировало и усложнялось производство пластика, так и индустрия переработки не стоит на месте. Актуальный вызов для химии полимеров — переработать любой и вернуть его к первичному виду — приняли в Великобритании.
Британская компания Recycling Technologies разработала «всеядную» машину, которая подойдёт для переработки любого пластика. Методом пиролиза (экстремальная температура превращает пластик в газ, затем его сжижают в жидкость) из пластика делают маслоподобную жидкость Plaxx. Из нее можно делать пластик качества, равный новому. Технологию быстро подхватили и опробовали во Франции, США, Швеции. Плюс этого способа очевиден — переработать можно любой пластик и по состоянию, и по типу, а взамен будет сырьё первозданного вида.
Экологи технологию оценили, но призвали не считать панацеей. Эксперты считают, что важнее сосредоточиться на задаче рационального использования ресурсов как способе сокращения образования отходов. Более того, Глобальный альянс альтернативы мусоросжиганию выпустил отчет, где привел данные о вреде переработки — о сопутствующих выбросах, тратах энергии и воды. Так что главным решением проблемы пластикового мусора должно стать снижение его образования. Это значит, что прежде всего нам нужно сократить производство пластиков и ограничить количество одноразовой пластиковой упаковки.
Posted in Взгляд, Мусор, Пластик, Технологии, Человек by Экосфера with comments disabled.
Морские ветроэлектростанции могут менять погоду
Учёные использовали региональную климатическую модель и проанализировали различные сценарии развития ветроэнергетики на основе погодных данных за десять лет — с 2008 по 2017 год. Они сравнили современные ветропарки, планы их расширения и экстремальный сценарий, при котором все выделенные для строительства морские зоны используются с максимально возможной интенсивностью. Оказалось, что крупные скопления ветряных турбин способны заметно менять движение воздуха.
Каждая турбина отбирает часть кинетической энергии ветра и создаёт турбулентность. Когда таких турбин тысячи, меняется перемешивание воздуха и перенос влаги. В результате осадки могут перераспределяться.
В наиболее масштабном сценарии количество осадков непосредственно над районами ветроэлектростанций увеличивалось. Одновременно некоторые участки побережья становились суше.
Согласно расчётам, в отдельных прибрежных районах Германии, Нидерландов и Великобритании количество осадков могло снизиться на 10–12%, а в некоторых районах датского полуострова Ютландия — более чем на 15%. Над самими районами размещения крупных морских ветропарков, напротив, осадков становилось больше.
Важно, что речь не идёт о прогнозе погоды на ближайшие десятилетия. Исследователи специально рассмотрели крайний сценарий — максимальное технически возможное освоение всех обозначенных зон для морской ветроэнергетики. Это скорее проверка того, насколько сильно огромная инфраструктура в море в принципе способна воздействовать на атмосферу.
Современные и запланированные на ближайшие годы ветропарки, согласно моделированию, оказывают гораздо меньший эффект, в основном ограниченный морскими районами. Но результаты показывают, что при масштабном развитии отрасли морские электростанции стоит рассматривать не только как источник энергии.
Оказывается, тысячи ветряков могут стать новым фактором регионального климата — наряду с температурой моря, ветрами и особенностями побережья.
Авторы работы подчёркивают, что результаты необходимо проверить с помощью других климатических моделей. Но уже сейчас исследование ставит интересный вопрос для будущего: переход на чистую энергетику меняет не только состав атмосферы, сокращая выбросы, — сама инфраструктура нового энергетического мира тоже может стать частью климатической системы.
Posted in В мире, Климат, События, Технологии by Экосфера with comments disabled.