Актуальность исследования: На сегодняшний день в России перерабатывается всего 3-5% отходов. Значительную часть бытового мусора составляют различные виды пластика, большинство его видов не разлагается в течение жизни нескольких поколений людей.
Цель: наглядно показать детям огромное количество производимого человечеством мусора и способ уменьшить его путем переработки и повторного использования. Тем самым снизить вредное воздействие человека на окружающую среду.
Задачи:
- Узнать, как производят пластик и что из него можно сделать.
- Узнать, как перерабатывают пластик и способы его повторного использования.
- Привлечь к проблеме одноклассников и друзей.
Методы исследования:
— Изучение открытых источников информации.
— Наблюдение.
Объект исследования: бытовой мусор и анализ загрязнения ближайшего лесопарка (Комитетский лес).
Предмет исследования: различные виды пластика.
Гипотеза: Повторное использование пластика значительно выгоднее его простой утилизации с экономической и экологической точек зрения.
Происхождение и использование пластика.
Первый пластик был получен Александром Парксом в 1855 году из целлюлозы, в дальнейшем большинство видов пластика стали получать из угля и нефти или природного газа, путем реакций полимеризации, поликонденсации или полиприсоединения низкомолекулярных исходных веществ. Эти методы производства требуют больших капитальных затрат на оборудование и значительных текущих расходов. Производства пластика наносят вред экологии путем выброса значительного количества парниковых газов. Так как запасы углеводородов конечны, стоимость сырья будет возрастать. Чтобы показать на сколько широко различные виды пластика вошли в нашу жизнь, приведем несколько примеров.
Одним из обычных предметов, сделанных из пластика, который мы видим и используем им каждый день, является ткань — флис.
Флис – это синтетическая шерсть. Она обладает следующими достоинствами: значительно легче натуральной, не впитывает воду, является хорошим теплоизолятором, возможна повторная переработка. Его производят из того же пластика, что и обычные пластиковые бутылки. На производство ткани, достаточной для производства одного пиджака для взрослого человека, достаточно 25 бутылок объемом 0.5 литра. При этом затраты энергии при производстве флиса из пластиковых бутылок будут в 6 раз меньше, чем при производстве его из нефти. На аргументированное возражение о том, что пластиковую бутылку тоже сначала надо произвести и потратить на это производство энергию, отвечаем – да это так, но надо учитывать то, что, если просто закопать бутылку на свалке, потребуется потратить эту энергию еще раз для производства новой порции пластика. Также будет расти размер свалок, на которых использованные бутылки будут утилизировать. Учитывая, что пластик можно перерабатывать практически неограниченное количество раз, процесс повторного использования будет становиться с каждым днем все более востребованным.
Еще один материал, показывающий насколько плотно пластик вошёл в нашу жизнь, — это фоамиран – пластик, используемый в электро-технической промышленности в качестве изолятора, в обувной промышленности в качестве подошвы и непромокаемого верха обуви, в творчестве как материал для различных украшений.
Также пластик используется как средство для творческой работы, трехмерного рисования. Для этого необходима 3D ручка – это инструмент, способный рисовать в воздухе. Волшебство, подумаете вы, но нет, всего лишь очередной технологический прорыв в области 3D моделирования. Как и все устройства 3D-печати, это устройство «печатает» путём нагревания специальной пластиковой нити для 3D-ручки до точки плавления, выдавливая её через наконечник экструдера. Этот процесс очень похож на то, как работает клеевой пистолет. Расплавленный пластик – очень мягкий и может быть превращён в плоскую фигуру или принять любую форму, которую вы захотите. После того, как расплавленная пластмасса покидает устройство, она быстро начинает остывать. Температура нагрева достигает 240 °С! Через несколько секунд она затвердевает, продолжая держать форму, которую вы ему придали. При изготовлении пластиковой нити для 3D ручки используются несколько типов пластика. Примечательно, но изначально 3D-ручка задумывалась как инструмент для ремонта изделий, которые получались на 3D-принтере и могли иметь определенные дефекты.
А еще переработанный пластик можно использовать в учебе. Российские ученые совместно с британской компанией Plastic Logic разработали новый гаджет-Электронный учебник будущего. По словам создателей, он (учебник-ридэр-электронная книга) может хранить в себе (в памяти) более 2000 книг и пособий для нас (школьников). Очень важно: экран не вредит зрению и книга очень легкая, что облегчает портфель. Ещё важный момент для нас школьников, этот учебник не боится падений (ударопрочный). Его можно бросить на пол, и он не разобьется. А почему? Спросите вы. Дисплей сделан из пластика, а не из стекла(он гибкий) , по технологии электронной бумаги и электронных чернил. Эта технология позволит в будущем заменить обычную бумагу и сберечь наши леса. Хотелось бы заметить, что создан этот гаджет не для развлечений, а (система защищена от взлома), а для учебы. Эти учебники уже есть и мы надеемся, что уже скоро они появятся в наших портфелях.
Материал, на примере которого мы будем показывать детям весь цикл переработки пластика, – полиморфус, он обладает низкой температурой перехода в пластичное состояние, легко окрашивается, безопасен для детей, может быть использован многократно.
Рассмотрим наиболее распространённые в России методы утилизации отходов.
Первый – захоронение на полигонах ТБО, наиболее дешёвый метод с точки зрения утилизации. Это его единственное достоинство. К недостаткам относятся: необходимость размещения полигона вдали от жилых и сельскохозяйственных объектов, загрязнение почвы, длительность рекультивации занимаемых земель, неполная утилизация части мусора, в частности, пластика. К сожалению, доля пластиковых отходов растет год от года угрожающими темпами. Уже сейчас известно о существовании в Мировом океане пяти мусорных пятен, образовавшихся в результате скопления отходов. Это вызывает невосполнимый экологический ущерб, так как пластиковый мусор вызывает гибель огромного количества обитателей морских просторов.
Эти свалки наносят огромный вред природе и здоровью человека.
Учитывая тот факт, что пластиковые отходы перегнивают от 200 до 1000 лет, можно с ужасом представить, что наша планета может уже скоро превратиться в огромную помойку.
Второй – сжигание. Весь мусор, привозимый на мусоросжигательный завод без сортировки, отправляют в печь. К достоинствам можно отнести: малый объем не сжигаемого твердого остатка. Следует учитывать, что его впоследствии также надо утилизировать на полигоне ТБО. Для сжигания требуется большое количество газа, так как мусор приходит на завод во влажном состоянии. При сгорании выделяется большое количество вредных и парниковых газов, что вынуждает использовать дополнительные дорогостоящие фильтры. Эти недостатки также не позволяют использовать мусоросжигающие заводы рядом с жилыми домами.
Учитывая, что количество углеводородов на планете конечно, а их первичная переработка весьма дорога и экологически не безопасна, то единственно правильный путь развития утилизации пластиковых отходов – переработка.
В этой работе рассматривается только часть процесса переработки мусора, относящаяся к пластику.
Переработка мусора начинается с его сортировки. Поступивший мусор перебирают, вынимая из него пластиковые изделия.
В результате переработки пластиковых бутылок появляется флекс. Флекс – это хлопья полиэтилентерефталата размером 0,8-1,2 сантиметра, которые используются в большом количестве производств как добавочное сырье, его подмешивают к основному, что позволяет удешевить продукцию без существенной потери качества.
Одним словом, как бы это ни было удивительно, из переработанного пластика делают… пластмассовые предметы. Какие угодно. Так что флекс востребован, и сильно востребован при производстве пластиковых изделий и деталей из них.
Производственный процесс переработки пластиковых бутылок подразделяется на несколько этапов : бутылки сжимают на прессе, вручную сортируют по марке пластика, отделяют посторонние элементы, бутылки отправляют в дробилку, далее полученная пластиковая крошка поступает в систему моечных установок, затем пластик по конвейеру отправляется в агрегат для полировки и полоскания и в конце концов на сушку. Готовый флекс складируется в бункере или сразу пакуется в биг-беги.
Переработанный пластик подходит для производства упаковки, строительных материалов и нетканого полотна.
Выводы:
Проведенное исследование помогло мне узнать, как производят пластик, насколько широко он вошёл в нашу жизнь и какой вред наносит природе его неправильная утилизация.
Я узнал, как можно повторно использовать изделия из пластика. Мы организовали в классе конкурс поделок из пластиковых бутылок «Вторая жизнь пластиковой бутылки» и провели мастер-класс с компакт-дисками для изготовления ёлочных украшений.
Я понял, насколько важно правильно выбрасывать мусор для облегчения его сортировки на мусороперерабатывающих заводах.
Понял, как неправильно ведут себя люди, которые выбрасывают мусор в лесу или на улицах.
Гипотеза о том, что повторное использования пластика значительно выгоднее простой утилизации полностью подтвердилась практическими наблюдениями.
Если подходить к этой проблеме творчески и по-хозяйски, то можно найти много способов применения пластикой упаковки. Каждому из нас можно внести свой вклад в решение этого вопроса.
Ведь недаром говорят в народе: «Чисто не там, где убирают, а чисто там, где не мусорят».