Ten jest niezwykle powszechny i stosuje się go między innymi w produkcji butelek czy folii. Bez odpowiednich działań polietylen rozkłada się przez setki lat, dlatego naukowcy pracują nad przyspieszenie jego rozkładu. A jeśli nie chcemy utonąć w śmieciach, to bez wątpienia powinniśmy im kibicować w realizacji tego zadania.
Czytaj też: Procesory z tworzyw sztucznych alternatywą dla krzemowych? Naukowcy wyszukali tani zamiennik
Trudności związane z rozkładem tego tworzywa sztucznego płyną przede wszystkim z jego struktury molekularnej. Wiązania kowalencyjne, które trzymają atomy zapewniają połączenia na tyle trwałe, że trzeba wiele energii, by doszło do ich rozerwania. Jak sugeruje publikacja zamieszczona na łamach Science, skuteczną metodą walki z tym problemem może okazać się przekształcanie polietylenu w propylen. Ta substancja chemiczna jest znacznie łatwiejsza do dalszego wykorzystywania.
Kluczem do sukcesu okazało się usunięcie wodoru z łańcuchów polietylenu, tworząc reaktywne wiązania, które są łatwiejsze do przecięcia. Obecnie wiązania węgiel-węgiel i węgiel-wodór w polietylenie są niemal nierozerwalne, co jest korzystne z punktu widzenia produkcji tworzyw sztucznych, ale problematyczne w kontekście ekologicznym. Te same wiązania sprawiają bowiem, że do ich rozerwania potrzeba wiele energii, co przekłada się na wysokie koszty.
Polietylen to tworzywo sztuczne powszechnie wykorzystywane do produkcji między innymi opakowań
Zamiast stosowania wysokiej temperatury i utrzymywania beztlenowego środowiska oraz używania wodoru, autorzy nowych badań postanowili skierować swoją uwagę na umieszczanie bardziej reaktywnych wiązań pomiędzy każdą parą atomów. Takowe powstają, gdy dwie pary elektronów są dzielone między atomy – są przy tym mniej stabilne, dlatego łatwiej je rozerwać. Jak do tej pory około 80 procent produktów końcowych powstałych w wyniku tej reakcji stanowił propylen, który można stosunkowo łatwo wykorzystać. Dzięki wysiłkom Susannah Scott z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara i jej współpracowników udało się zwiększyć ten współczynnik do 94 procent.
Czytaj też: Koniec z zanieczyszczeniami tworzywami sztucznymi? Powstał supramolekularny plastik
O ile polietylen sam w sobie nie jest toksyczny, tak może on wchodzić w interakcje z innymi cząsteczkami, które mogą być szkodliwe dla środowiska. Poza tym rozkład tego związku prowadzi do powstawania mikroplastików – te w coraz większym stopniu są zjadane przez zwierzęta i trafiają do łańcucha pokarmowego. Niestety dokładny wpływ mikroplastików na żywe organizmy nie jest jasny, choć pojawiły się badania sugerujące, iż prowadzą one między innymi do zwiększonego ryzyka zachorowania na raka.