Upotrebljavajte vrećice štedljivo! U kupovinu idite s platnenim vrećicama, cekerima, kako su išle naše bake. (Možete i s košarama – kako su išle naše prabake). Ne bacajte plastični otpad u smeće! Otpad nije smeće, nego industrijska sirovina – jer se može reciklirati. No uzalud je sve to, uzalud povika protiv plastike kad proizvodnja umjetnih polimera raste po stopi od osam posto godišnje, a od svih proizvedenih polimera 40 posto se utroši za pakiranje. I što sad? Plastika se može bacati u žuti kontejner, ali što onda? Kako je reciklirati? Ima plastike i plastike, sve su to polimeri. Celofanskoj ambalaži nije mjesto u kontejneru za plastične mase, nego u kontejneru za papir – jer celofan je regenerirana celuloza, dakle papir u kemijskom smislu. Ali tko će to znati? To znam ja kao kemičar, a zapravo ne znam, jer mi nedostaje kemijska analiza onoga što bacam u kontejner. Ima mnogo vrsta umjetnih polimera, a svaki se od njih mora reciklirati na svoj način.

Rješenje je u polimeru koji se može lako reciklirati, a još više takvom koji će se moći lako odvojiti od drugih polimera s kojima se nalazi u „platičnom otpadu“. Mnogo se na tome radi, a evo i novog uspjeha: američki su kemičari smislili postupak proizvodnje polimera, ali takav da se nakon upotrebe polimer može lako reciklirati. Tajna je u tome da se njihov polimer proizvodi, kao svaki polimer, od monomera, ali se isto tako – kao rijetko koji polimer – može razgraditi upravo na monomer.

Riječ je o znanstvenom radu nedavno objavljenom u časopisu Science, „Chemically recyclable thermoplastics from reversible-deactivation polymerization of cyclic acetals (Termoplastika koja se može kemijski reciklirati reverzbilno-deaktivacijskom polimarizacijom cikličkih acetala)“. Puno stručnih, laiku nerazumljivih riječi, no vidi se da se radi o „reverzibilnoj polimerizaciji“, dakle o reakciji koja može teći u dva smjera, od monomera do polimera (polimerizacija) i od polimera do monomera (depolimerizacija).

Sve počinje s vrlo jednostavnim, pristupačnim i jeftinim sirovinama, formaldehidom (HCHO) i etilen-glikolom, (CH₂OH)₂. Od njih se jednostavnom reakcijom dobiva monomer, 1,3-dioksolan (DXL). To je ciklički acetal koji se uz pogodan katalizator, indijev bromid (InBr₃), polimerizira u poli(1,3-dioksolan), PDXL. Tako se dobiva polimerni materijal s vrlo povoljnim mehaničkim svojstvima, pa su od njega, pokusa radi, autori spomenutog rada izradili vrećice i zračne jastuke. Lijepo izgledaju (barem na slici). No to je početak priče.

Kraj je priče kada polimer treba reciklirati. Ništa lakše od toga, rekao bih, jer se PDXL depolimerizira djelovanjem kiselina. Kojih kiselina? Više-manje svih kiselina, no američki su znanstvenici izabrali kiselinu koja je jeftina a usto proizvedena od biološkog materijala, kamforsulfonsku kiselinu, CAS. Prednost joj je i što razlaže polimer na najnižoj temperaturi od svih iskušanih kiselina.  

Evo pokusa! Smjesa polimera (PDXL) i kiseline (CAS) zagrije se uz miješanje na 140–150 ^oC, pri čemu dolazi do depolimerizacije te isparavanja monomera. Pare monomera, 1,3-dioksolana, hvataju se i kondenziraju, drugim riječima monomer se iz polimera dobiva destilacijom. Cijeli postupak nije kompliciranji od pečenja rakije.

No to nije kraj priče. U sljedećem pokusu znanstvenici su priredili smjesu PDXL sa još osam polimera – kakvu očekujemo da ćemo naći u kanti za plastični otpad – i podvrgnuli je istom postupku. I rezultat je bio isti: u destilatu su dobili samo monomer polimera PDXL, dakle ciklički acetal DXL. I što je najbolje, dobili su ga s iskorištenjem od 96 %, što znači samo dva posto manjim nego kada su radili s čistim polimerom (98 %). Regenerirani monomer, DXL, mogao bi se odmah upotrijebiti za sintezu, bez dodatnog pročišćavanja, jer mu je čistoća veća od 99 %.

Na sličan se način mogu polimerizirati i drugi ciklički acetali (ciklički spojevi sa skupinom R–O–CH₂–O–R), pa bi se, analogno acetalu DXL, mogli reciklirati. No to već leži u budućnosti u kojoj ćemo, možda, sav plasični otpad miješati s kiselinom, a zatim iz smjese destilacijom (ovaj put frakcijskom) izdvajati monomere – za novu sintezu.  

Nenad Raos je kemičar, doktor prirodnih znanosti i znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, sada u mirovini. Autor je i koautor više od stotinu znanstvenih i stručnih radova iz područja bioanorganske i teorijske kemije, molekularnog modeliranja te povijesti kemije i komunikacijskih vještina u znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sada piše za Čovjek i svemir te, naravno, BUG online. Sedam je godina bio glavni i tehnički urednik časopisa Priroda, a danas je urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Koautor je dva sveučilišna udžbenika i autor 13 znanstveno-popularnih knjiga. Nagrađen je Državnom godišnjom nagradom za promidžbu i popularizaciju znanosti 2003. godine.