Įsigydami naujus džinsus ar marškinėlius, daugelis iš mūsų nesusimąstome apie mados industrijos žalą aplinkai. Tekstilės pramonė yra viena taršiausių industrijų – ji ne tik laikoma pagrindiniu mikroplastiko taršos šaltiniu, bet ir patenka tarp keturių daugiausia vandens bei pirminių žaliavų naudojančių sektorių. Atsižvelgdami į šią problemą, Lietuvos mokslininkai šiuo metu tobulina inovatyvų būdą, kuris, tikimasi, padės sumažinti drabužių komponentų paliekamą plastiko taršą.
Nenutrūkstantis ratas
Lietuvos energetikos instituto (LEI) ir Kauno technologijos universiteto (KTU) mokslininkai pirolizės būdu apdorojo sagas ir kitus netekstilinius drabužių komponentus, iš jų išgaudami originalias sudėtines medžiagas – nailoną ir poliesterį. Iš šių medžiagų bus galima pagaminti naujas sagas, taip užsukant nenutrūkstantį perdirbimo ratą.
„Eksperimento idėja gimė iš problemos, kad ne visos drabužių dalys yra perdirbamos. Perdirbimui dažniausiai paimama tik tekstilė, tačiau sagų ir užtrauktukų apdorojimas yra gana sudėtingas procesas, – pasakoja LEI vyresnysis mokslo darbuotojas dr. Justas Eimontas. – Tad mes nusprendėme pirolizės būdu apdoroti būtent netekstilinius aprangos komponentus ir iš jų atgauti pradines medžiagas. Eksperimento metu paaiškėjo, kad dauguma sagų yra daugiausia sudarytos iš nailono ir poliesterio. Atgavus šias medžiagas, iš jų galima pagaminti naujas sagas, sumažinant plastiko atliekų kiekį.“
Pasiūlė pirmieji
Tyrimą kartu vykdžiusio KTU tyrėjo dr. Samy Yousefo teigimu, toks būdas yra visiškai naujas, šiuo metu mokslinėje literatūroje galima rasti labai mažai analogiškų studijų. Pasak pašnekovo, visi panašūs moksliniai darbai daugiausia koncentruojasi į pačią tekstilę, o ne netekstilinius drabužių komponentus, sukuriančius daug plastiko atliekų.
„Šiuo metu neturime technologijos, kuri padėtų tvarkingai neutralizuoti plastikines sagas. Įprastai jos patenka tarp kietųjų komunalinių atliekų, būna mechaniškai susmulkinamos ir deginant panaudojamos energijos gamybai. Šio proceso metu išmetamos CO₂ dujos, taip pat gali išsiskirti toksiškos medžiagos, tad tai nėra draugiška klimato atžvilgiu, – paaiškino mokslininkas. – Nors susmulkintas senas sagas būtų galima maišyti su naujomis žaliavomis ir gaminti naujus aksesuarus, taip daroma retai. Be to, gaminiai iš sumaišytų žaliavų dažniausiai būna prastos kokybės. Nors bandoma plastiką sagose pakeisti ekologiškomis, suyrančiomis medžiagomis, kol kas jos dar nėra tokios patvarios, kaip norėtųsi. Tad ši kryptis vis dar reikalauja išsamesnių tyrimų ir tolesnių studijų.“
Eksperimentas davė vaisių
Savo eksperimente LEI ir KTU mokslininkai pasitelkė pirolizės procesą. Dr. J. Eimontas paaiškino, kad tai iš esmės yra žaliavos apdorojimas aukštoje temperatūroje, beorėje aplinkoje. Pasak mokslininko, nuo degimo šis procesas skiriasi tuo, kad pirmuoju atveju deguonies aplinkoje esanti medžiaga oksiduojama, taip ją deginant, o pirolizės proceso metu oksidatoriaus nėra, taip išvengiama tiesioginio degimo proceso.
„Taikydami pirolizę, mes įdedame žaliavą į reaktorių ir sukuriame inertinę aplinką, tiekdami inertines dujas. Šiuo atveju oras yra išstumiamas ir sukuriama beorė aplinka, deguonį pakeičiant azotu. Dėl šios priežasties formuojasi lakieji junginiai ir skystieji produktai, o reaktoriuje lieka anglis“, – atskleidė tyrėjas.
Eksperimentui mokslininkai įsigijo sagas iš vietinės parduotuvės Kaune, prekiaujančios tekstilės dekoracijomis. Pradiniam atrankos etapui buvo pasirinktos keturiolika skirtingos formos, spalvos ir dydžio sagų, o galutiniams eksperimentams atrinkti keturi mėginiai. Pirolizės proceso metu susmulkintas sagas mokslininkai sudėjo į reaktorių, jo temperatūra buvo keliama pastoviu greičiu. Inertinėmis azoto dujomis iš reaktoriaus ištraukti produktai buvo analizuojami skirtingų tipų dujiniais chromatografais (GC/MS ir GC/TCD), siekiant nustatyti skystųjų bei dujinių produktų sudėtį.
Tyrimas parodė, kad, taikant pirolizės technologiją, galima atgauti sagų pradinius komponentus – nailoną ir poliesterį, o šiuos panaudoti naujoms sagoms gaminti.
Daug potencialo
Pasak dr. J. Eimonto, pramonėje pritaikius šį metodą, būtų sumažintos plastiko atliekos. Iš senų sagų atgavus originalius komponentus, būtų gaminamos naujos sagos, o iš jų atliekų – dar naujesnės.
„Plastikines sagų atliekas apdoroję pirolizės būdu, išgauname pagrindinius junginius, iš kurių vėl galima pagaminti plastiką, o iš jo – naują sagą. Šiai sagai atitarnavus, ją vėl galėsime perdirbti ir pagaminti naują netekstilinį aksesuarą. Tad šis procesas mums gali padėti pasiekti tvarumą ir tikrą žiedinę ekonomiką“, – šypsosi jis.
Dr. S. Yousefas atskleidė, kad iš sagų ir kitų netekstilinių aprangos komponentų pirolizės būdu galima pasigaminti ir energijos. Vis dėlto tai nėra taip tvaru, nes energija sunaudojama vienu kartu, o atgauti pradiniai komponentai – nailonas su poliesteriu – gali būti panaudojami ir perdirbami vėl ir vėl.
Anot mokslininkų, nors pirolizė dar nėra pramonėje taikoma netekstiliniams komponentams perdirbti, ji jau plačiai naudojama tekstilei (medvilnės, lino, džinso, akrilinėms tekstilės atliekoms ir kt.) perdirbti į dujas, bioanglį, aktyvintą anglį. Tad šis procesas turi didelį potencialą ateityje tapti svarbiu metodu, leidžiančiu gaminti naujas chemines medžiagas iš plastiko atliekų. Tai reikšmingai prisidėtų prie mados pramonės taršos mažinimo ir žiedinės ekonomikos vystymo.