Des dels seus inicis durant i després de la Segona Guerra Mundial, la indústria comercial dels polímers, molècules sintètiques de cadena llarga de les quals els "plàstics" són un nom inadequat comú, ha crescut ràpidament.El 2015, es van fabricar més de 320 milions de tones de polímers, sense incloure les fibres, a tot el món.
[Gràfic: La conversa]Fins els darrers cinc anys, els dissenyadors de productes de polímers normalment no han considerat què passarà després del final de la vida útil inicial del seu producte.Això comença a canviar, i aquest tema requerirà un enfocament cada vegada més gran en els propers anys.
LA INDÚSTRIA DEL PLÀSTIC
El "plàstic" s'ha convertit en una manera una mica equivocada de descriure els polímers.Normalment derivades del petroli o del gas natural, es tracta de molècules de cadena llarga amb centenars o milers d'enllaços a cada cadena.Les cadenes llargues transmeten propietats físiques importants, com ara la força i la duresa, que les molècules curtes simplement no poden igualar.
"Plàstic" és en realitat una forma escurçada de "termoplàstic", un terme que descriu materials polimèrics que es poden donar forma i remodelar amb calor.
La indústria moderna dels polímers va ser creada efectivament per Wallace Carothers a DuPont als anys trenta.El seu minuciós treball sobre poliamides va portar a la comercialització del niló, ja que l'escassetat de seda en temps de guerra va obligar a les dones a buscar mitges a un altre lloc.
Quan altres materials van escassejar durant la Segona Guerra Mundial, els investigadors van buscar polímers sintètics per omplir els buits.Per exemple, el subministrament de cautxú natural per a pneumàtics de vehicles es va tallar per la conquesta japonesa del sud-est asiàtic, donant lloc a un polímer sintètic equivalent.
Els avenços en química impulsats per la curiositat van portar a un major desenvolupament de polímers sintètics, inclòs el polipropilè i el polietilè d'alta densitat, ara molt utilitzats.Alguns polímers, com el tefló, es van ensopegar per accident.
Finalment, la combinació de necessitat, avenços científics i serendipitat va conduir a la suite completa de polímers que ara podeu reconèixer fàcilment com a "plàstics".Aquests polímers es van comercialitzar ràpidament, gràcies al desig de reduir el pes dels productes i de proporcionar alternatives econòmiques als materials naturals com la cel·lulosa o el cotó.
TIPUS DE PLÀSTICS
La producció de polímers sintètics a nivell mundial està dominada per les poliolefines: polietilè i polipropilè.
El polietilè es presenta en dos tipus: "alta densitat" i "baixa densitat".A escala molecular, el polietilè d'alta densitat sembla una pinta amb dents curtes i espaciades regularment.La versió de baixa densitat, en canvi, sembla una pinta amb dents espaciades irregularment de longitud aleatòria, una mica com un riu i els seus afluents si es veuen des de dalt.Tot i que tots dos són de polietilè, les diferències de forma fan que aquests materials es comporten de manera diferent quan es modelen en pel·lícules o altres productes.
[Gràfic: La conversa]
Les poliolefines són dominants per alguns motius.En primer lloc, es poden produir amb gas natural relativament econòmic.En segon lloc, són els polímers sintètics més lleugers produïts a gran escala;la seva densitat és tan baixa que suren.En tercer lloc, les poliolefines resisteixen els danys causats per l'aigua, l'aire, el greix i els dissolvents de neteja, tot allò que aquests polímers podrien trobar quan s'utilitzen.Finalment, són fàcils de donar forma als productes, tot i que són prou robusts perquè els envasos fets amb ells no es deformin en un camió de lliurament assegut al sol tot el dia.
No obstant això, aquests materials tenen greus inconvenients.Es degraden dolorosament lentament, el que significa que les poliolefines sobreviuran al medi ambient durant dècades o segles.Mentrestant, l'acció de les ones i el vent els abraça mecànicament, creant micropartícules que poden ser ingerides per peixos i animals, fent camí cap a la cadena tròfica cap a nosaltres.
El reciclatge de poliolefines no és tan senzill com es voldria a causa de problemes de recollida i neteja.L'oxigen i la calor causen danys a la cadena durant el reprocessament, mentre que els aliments i altres materials contaminen la poliolefina.Els continus avenços de la química han creat nous graus de poliolefines amb una resistència i durabilitat millorades, però aquestes no sempre poden barrejar-se amb altres graus durant el reciclatge.A més, les poliolefines sovint es combinen amb altres materials en envasos multicapa.Tot i que aquestes construccions multicapa funcionen bé, són impossibles de reciclar.
De vegades es critica els polímers perquè es produeixen a partir de petroli i gas natural cada cop més escassos.Tanmateix, la fracció de gas natural o petroli utilitzada per produir polímers és molt baixa;menys del 5% del petroli o del gas natural produït cada any s'utilitza per generar plàstics.A més, l'etilè es pot produir a partir d'etanol de canya de sucre, tal com fa comercialment Braskem al Brasil.
COM S'UTILITZA EL PLÀSTIC
Depenent de la regió, els envasos consumeixen entre el 35% i el 45% del polímer sintètic produït en total, on predominen les poliolefines.El tereftalat de polietilè, un polièster, domina el mercat d'ampolles de begudes i fibres tèxtils.
L'edificació i la construcció consumeixen un 20% més del total de polímers produïts, on dominen les canonades de PVC i els seus cosins químics.Les canonades de PVC són lleugeres, es poden enganxar en lloc de soldar o soldar, i resisteixen molt els efectes nocius del clor a l'aigua.Malauradament, els àtoms de clor que confereixen al PVC aquest avantatge fan que sigui molt difícil de reciclar: la majoria es descarta al final de la vida.
Els poliuretans, una família sencera de polímers relacionats, s'utilitzen àmpliament en l'aïllament d'escuma per a llars i electrodomèstics, així com en recobriments arquitectònics.
El sector de l'automoció utilitza quantitats creixents de termoplàstics, principalment per reduir el pes i, per tant, aconseguir uns estàndards d'eficiència de combustible més grans.La Unió Europea calcula que el 16% del pes d'un automòbil mitjà són components de plàstic, sobretot per a peces i components interiors.
Més de 70 milions de tones de termoplàstics a l'any s'utilitzen en tèxtils, principalment roba i catifes.Més del 90% de les fibres sintètiques, principalment polietilè tereftalat, es produeixen a Àsia.El creixement de l'ús de fibres sintètiques a la roba s'ha produït a costa de les fibres naturals com el cotó i la llana, que requereixen una gran quantitat de terres de cultiu per produir-se.La indústria de la fibra sintètica ha experimentat un creixement espectacular de la roba i les catifes, gràcies a l'interès per propietats especials com l'estirament, la absorció d'humitat i la transpirabilitat.
Com en el cas dels envasos, els tèxtils no es reciclen habitualment.El ciutadà mitjà dels Estats Units genera més de 90 lliures de residus tèxtils cada any.Segons Greenpeace, la persona mitjana l'any 2016 va comprar un 60% més de peces de roba cada any que la persona mitjana 15 anys abans, i es conserva la roba durant un període de temps més curt.
Hora de publicació: Jul-03-2023