Может ли биоразлагаемый пластик разрешить экологическую катастрофу?
Ежегодное производство пластика по всему миру в 2022 году достигло отметки в 400 млн метрических тонн, и это число, по прогнозам аналитиков, удвоится к 2050-му. Многие предметы из пластика одноразовые, и на переработку отправляются лишь 10% из них. Может ли биоразлагаемый пластик спасти ситуацию? Портал livescience.com разобрался в вопросе.
Мы постоянно видим мерзкие картины загрязнения окружающей среды пластиком. Реки, забитые такими плотными грудами мусора, что воды просто не видно, пляжи, полные пластиковых бутылок, пакеты, застрявшие в растительности. Одно только чувство эстетики говорит, что с ситуацией нужно что-то делать.
Но уродливость пластикового мусора — лишь одна из множества проблем. В научной работе, опубликованной в журнале Nature в июле 2025-го, ученые презентовали список из 16 325 известных пластиковых химикатов. 4 200 из них опознаны как опасные; то есть, они токсичны, не разлагаются в природе или накапливаются в живых организмах. Химикаты, вырабатываемые пластиком по мере его жизненного цикла, регулярно заражают людей и окружающую среду, зачастую с серьезными последствиями.
Попав в окружающую среду, пластик обычно разлагается на все более мелкие частицы. Фрагменты диаметром менее пяти миллиметров называют микропластиками, и их давно признали самой распространенной формой загрязнения морских и прибрежных регионов. Токсичные химикаты прикрепляются к поверхности микропластиков, после чего попадают в организм рыб, питающихся планктоном, и морских птиц. Недавние исследования также нашли микропластики в человеческих органах и тканях: они способны ускорить старение клеток, изменить выражение генов и привести к воспалению.
Теперь же ученые утверждают, что в океане присутствует не меньше частиц нанопластика — то есть, фрагментов диаметром менее микрометра. Для сравнения, средняя толщина человеческого волоса составляет 100 микрометров. По оценкам специалистов, верхний слой северной части Атлантического океана содержит 27 млн метрических тонн таких частиц.
Проблема в том, что при таком маленьком размере поведение и свойства материалов меняются. У частиц микропластика нет водоизмещения, из-за чего они могут «дождем» сыпаться на дно океана. А в человеческом организме микроскопический пластик пересекает клеточные барьеры легких и кишечника, что способно негативно повлиять на биологические системы на клеточном, если не молекулярном, уровне.
Часто решением проблемы пластика позиционируют биоразлагаемые материалы — те, что живые организмы могут разлагать на углекислый газ, воду и биомассу. Но скорость подобных процессов зависит от типа организма, его количества и прочих факторов, вроде температуры, освещения и воздействия воздуха. А «компостируемыми» называют материалы, которые очень быстро разлагаются при специфических, рукотворных условиях.
Нынешний вариант предлагаемого ООН соглашения по пластику предлагает сделать его биоразлагемым как можно быстрее. Но это нужно делать правильно, поскольку большинство нынешних разлагаемых пластиков состоят из биологических материалов, таких как дерево и другие волокна, и нефтехимических. При старении они тоже способны выпустить во кружающую среду потенциально вредоносные химикаты: например, терефталевую кислоту и бисфенол А.
Помимо этого, есть и другая сложность. В композитных материалах на базе нефтепродуктов тяжело изолировать индивидуальные компоненты, из-за чего большая часть товаров, произведенных на основе этого сырья, хоронится на мусорных полигонах или сжигается — она не подвергается переработке или компостированию.
У «биологической» части разлагаемых пластиков тоже не все так просто. Так, полилактидная кислота производится из кукурузы или сахарного тростника. Выращивание обеих культур требует энергоемких сельскохозяйственных практик, что усугубляет проблему вырубки лесов и загрязнения воды. На биопластики приходится лишь 1% рынка, но они требуют примерно 800 000 гектаров пахотной земли. Не говоря уже о том, что обычно эти материалы производятся на индустриальных комплексах, потребляющих нефтяное топливо.
Диацетатная целлюлоза — другой популярный бипластик, изготавливаемый из древесной массы, обработанной ацетатной кислотой. Она широко используется, например, в производстве соломинок для напитков и пищевых оберток, но почти не разлагается в морском окружении. По крайней мере, по информации Национального управления океанических и атмосферных исследований США от 2009 года. Другие исследования же показали, что микробы могут разлагать диацетатную целлюлозу в почве, сточных водах и океане.
По мнению ученых, целлюлоза может теоретически заменить собой пенопласт, потому что пенистая форма материала разлагается гораздо быстрее. Но у этой технологии есть и свои недостатки. Производство диацетатной целлюлозы в любом случае потребляет много энергии и генерирует химические отходы. К тому же, проблемой может стать сам источник целлюлозы: производителям придется найти альтернативу древесному сырью.