Podtemat 4: Jak plastik opanował świat? Krótka oś czasu

źródło

Chociaż pod koniec XIX wieku nie byliśmy jeszcze w stanie produkować tak dużych cząsteczek, na przestrzeni wieków podejmowano liczne próby modyfikacji naturalnych polimerów. Doprowadziły one między innymi do produkcji papieru czy gumy. Około 1870 roku powstał również celuloid – pierwsze tworzywo sztuczne, które można uznać za podobne do dzisiejszego plastiku. Do jego produkcji wykorzystano dobrze znany proces nitrowania celulozy, który wcześniej był wykorzystywany m.in. do produkcji bawełny strzelniczej, czyli ówczesnych materiałów wybuchowych.

Okazało się jednak, że jeśli proces ten nieco zmodyfikować i do powstałej nitrocelulozy dodać inne substancje, takie jak na przykład etanol, to można uzyskać elastyczne materiały. Początkowo stosowano je jako rodzaj syntetycznych plastrów, a później wykorzystywano do produkcji grzebieni, guzików, mankietów i kołnierzyków do koszul oraz wielu innych produktów codziennego użytku (źródło).

Próby zastąpienia produktów naturalnych doprowadziły kilka dekad później do powstania pierwszych syntetycznych polimerów wykonanych z substancji, które nie są wytwarzane przez naturę. Pierwszy komercyjnie produkowany syntetyczny plastik został opracowany około 1907 roku przez chemika Leo Baekelanda. Belgijski naukowiec dostrzegł materiał, który miał pewne cechy celuloidu. Zauważył również, że jeśli zmodyfikuje się go nieco bardziej, dodając różne dodatki: pył drzewny, sadzę lub krzemionkę, można uzyskać cenne chemicznie odporne i bezpieczne tworzywo sztuczne. Bakelit natychmiast podbił świat, ponieważ był pierwszym lekkim materiałem i pozwolił na tworzenie z niego różnych produktów: od telefonów po sprzęt AGD, płyty gramofonowe, elementy konstrukcyjne eleganckich samochodów (źródło).

źródło

Drugim obok celulozy naturalnym polimerem, który zwrócił uwagę badaczy w XIX wieku, był kauczuk naturalny. Początkowo był on wykorzystywany głównie do impregnacji tkanin, a później – po odkryciu procesu wulkanizacji – rozpoczął się gwałtowny rozwój przemysłu gumowego. Jednocześnie stała się ona obiektem badań prowadzących do dwóch fundamentalnych odkryć, które legły u podstaw nowoczesnej chemii polimerów. Wykazano, że gumę można rozłożyć na małe cząsteczki organiczne, a kilkanaście lat później dowiedziono, że ich chemiczna transformacja może wytworzyć materiał wciąż do niej podobny. Dzięki tym odkryciom naukowcy z firmy Bayer odnieśli korzyści i w 1914 roku rozpoczęli produkcję pierwszego syntetycznego kauczuku (źródło).

Jednak prawdziwy przełom teoretyczny nastąpił około 1920 roku, kiedy niemiecki naukowiec Hermann Staudinger odkrył, że nowe naturalne i syntetyczne materiały składają się z dużych cząsteczek organicznych – polimerów. Ostatecznym dowodem uznania ówczesnych badaczy było przyznanie Staudingerowi Nagrody Nobla w dziedzinie chemii w 1953 roku (źródło).

W okresie otaczającym drugą wojnę światową pojawiła się oszałamiająca liczba innowacji w dziedzinie tworzyw sztucznych i chemii. Niemal wszystkie gałęzie przemysłu na całym świecie zaczęły wytwarzać materiały, które były trwałe, niedrogie, lekkie i szybkie w produkcji. Nowo powstały polistyren ekspandowany był wykorzystywany do izolacji termicznej i amortyzacji wstrząsów w pojazdach, a PVC było używane do produkcji wszystkiego, od płótna na namioty i wodoodpornych powłok na mundury po granaty ręczne i elementy czołgów.  Kokpity samolotów, opony z gumy syntetycznej, gogle, wyściółki hełmów, a nawet elementy bomby atomowej – wszystko to pochodziło z tworzyw sztucznych (źródło).

W świecie po II wojnie światowej tworzywa sztuczne syntetyzowane w laboratoriach praktycznie zdefiniowały sposób życia. W latach 50. tworzywa sztuczne zostały wprowadzone do sektora spożywczego. Narodziny fast foodów – napędzane przez firmy takie jak McDonalds – i wzrost produkcji tworzyw sztucznych dały początek kulturze jedzenia na wynos, w której ludzie używali plastikowych sztućców na skalę globalną. Był to początek niezrównoważonego marnotrawstwa, które do dziś nęka świat. W latach 70. sieci supermarketów zaczęły powszechnie używać plastikowych toreb (źródło).

W ostatniej dekadzie nastąpił trend przechodzenia na opakowania biodegradowalne. Od końca 2010 roku do chwili obecnej zaczynają pojawiać się nowe alternatywne koncepcje opakowań, takie jak biodegradowalne butelki i rozwiązania w zakresie opakowań na płyny.

W okresie Covid-19 sektor fast-foodów przeszedł na opakowania kartonowe i papierowe podczas gwałtownego wzrostu dostaw żywności.

Ilustracyjny schemat osi czasu rozwoju tworzyw sztucznych.

Źródło: Heinrich Böll Stiftung (2019). Atlas tworzyw sztucznych, s. 11.

Źródło: Heinrich Böll Stiftung (2021), Plastik, Müll und ich, p. 44