Президент Байден: пластик не враг

Аллан Грифф | 15 апреля 2023 г.

Президент Байден недавно призвал к увеличению количества биоматериалов. Я не удивлен. Он знает, что использование ископаемого топлива приведет к выбросу в воздух большего количества углекислого газа, который будет собираться «там», изолируя Землю и делая ее теплее. Это не вера и не магия, а передача тепла, которую нам следует понять. Это также не политическое дело. Правила науки применимы ко всем.

Углекислый газ состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Это газ, который мы и все животные выдыхаем. Это газ, который придает шипучесть газированным напиткам, и он хорошо растворяется в воде, как мы можем видеть, наблюдая за автоматом Sodastream. Важен газ, а не элемент углерода, который часто и ошибочно используется. Существуют разногласия относительно того, куда оно движется и как быстро происходит потепление, но этот процесс не подлежит обсуждению, за исключением сторонников чудес, которые боятся всего, что делает наука (включая пластик). Если это все еще вас сбивает с толку, прочтите мою колонку по простой химии в этой публикации.

Байден видит, что избиратели обеспокоены погодой, и осознает, что повышение температуры Земли в ближайшие годы будет стоить нам времени, комфорта и денег. Он не может сосредоточиться на менее популярном сокращении спроса, которое тоже может произойти, потому что оно менее популярно. Но я не могу согласиться с тем, что ответом являются биоматериалы — материалы растительного происхождения, которые можно выращивать и, таким образом, возобновлять. Прежде всего, при изготовлении любого материала затрачивается много энергии, помимо его химической основы. Подумайте о том, как плавить стекло для изготовления бутылок или перемещать огромное количество воды, необходимое для изготовления бумаги, — радость защитников окружающей среды.

Во-вторых, стоимость всегда имеет значение, и мы знаем стоимость сельского хозяйства, а также производства энергии. Если и когда я увижу, что биоматериалы потребляют меньше энергии, в том числе при выращивании и утилизации отходов, и доступны по разумной цене для выполнения своей работы, я подпишусь. Простая «биография» может привлечь инвесторов и даже пользователей, но я учёный, и мне нужны цифры.

Мир был разделен на травоядных, которые едят растения, и плотоядных, которые едят травоядных, задолго до того, как появились люди. Наш успех можно объяснить тем, что мы всеядны, поэтому нам не нужно есть друг друга. Мы не можем переваривать пластик, но можем переваривать большое количество растительных и животных веществ, даже без ферм и огня. У динозавров было такое деление, прославившееся благодаря изучению окаменелостей и фильмам «Парк Юрского периода», но результат — их вымирание — имел необычные и (мы считаем) уникальные причины.

Растения могут служить нам не только пищей, и именно здесь на помощь приходят коровы. Копытные животные, некоторые грызуны (кролики) и множество насекомых на протяжении тысячелетий поедали растения и превращали их в энергию и ткани тела. Наша пищеварительная система не очень хорошо перерабатывает пищу, но коровы делают это путем ферментации. Интернет может подсказать вам, как это сделать, но у нас это не работает, и коровам приходится пережевывать большую часть времени, когда они бодрствуют, — решение, не очень привлекательное и функциональное для людей.

Но мы можем сделать это химическим путем и, таким образом, перерабатывать сельскохозяйственные отходы, такие как жом (выжатый сахарный тростник), стебли и початки кукурузы и солому — без конкуренции с продуктами питания за землю и, будем надеяться, снизим затраты для всех. Когда я спросил в своем собственном инженерно-химическом отделе, они сказали, что скорость конверсии коров слишком низкая. Коровы должны работать при температуре тела коровы (101°F), но мы можем работать быстрее (быстрее) в химических процессах. Я подозреваю, что уже было проведено много лабораторных исследований, но я мало что слышал открыто (пока). Я, конечно, знаю о химической переработке, но всегда сомневался в энергетической экономике из-за необходимости сбора/разделения и необходимости разрыва атом-атомных связей (в меньшей степени для систем пиролиза). Вопрос к биополимерным компаниям и нашим торговым ассоциациям: можем ли мы добиться большего, чем коровы, с практической точки зрения?

Как бы они ни были изготовлены, биопластики будут поддаваться экструзии и формованию, поскольку для этого существует оборудование. Полимеры, такие как PLA и PHA, уже имеют известные условия эксплуатации и добавки для улучшения свойств. Но «био» также включает в себя обычные полимеры, полученные из растительных источников, такие как ПП и ПЭ из кукурузы или сахара. У меня особые отношения с бионейлоном 11, поскольку я в течение года работал в Аргентине с источником материала — клещевиной. Биологическое происхождение 11-углеродной цепи не гарантирует снижение потребности в топливе, а чрезвычайная токсичность бобов повлияет на затраты, включая выращивание и утилизацию отходов.