U budućnosti će sve biti lijepo, čisto i tiho. Eh, u budućnosti. Neće biti ni buke strojeva, ni dima tvorničkih dimnjaka, pa ni onog koji sadrži samo bezbojan, bezmirisan i za čovjeka zapravao neopasan plin – ugljikov dioksid. Sve što se baci opet će se upotrijebiti, jer sve će se reciklirati. Utopija?

I da i ne. Ideal se nikada ne može doseći, nikada se sve želje i htijenja ne mogu ispuniti, povijest nikad ne teče u skladu s ljudskim željama, pa opet ako se nečemu teži, ako se na tome uporno i neumorno radi, na kraju će se i uspjeti, pogotovo ako se radi u interesu velikog broja ljudi. A izazov pred kojim stoji čovječanstvo, kako očuvati prirodni okoliš i s njime život na Zemlji kakvog poznajemo, u interesu je ne velikog broja, nego svih osam milijardi ljudi koliko ih danas živi na ovom planetu. Razvijanje „zelenih“ tehnologija, a prije svega „zelene“ kemije postao je uvjet ne samo gospodarskog prosperiteta nego i golog opstanka naše vrste. Stoga svakog dana čitamo o novim dostignućima na tom području, dostignućima od kojih mnoga još nisu zaživjela u praksi, a možda nikad ni neće, pa opet treba raditi, raditi neprestano i uporno jer jedino se tako – unatoč mnogim neuspjesima – može stići do cilja.

Poliesteri, posebice polietilentereftalat (PET), velika su muka zaštitara okoliša. U svijetu ih se godišnje proizvede 70 milijuna tona, no samo se 20% od te količine na neki način reciklira – ostalih 80%, dakle više od 50 milijuna tona, završava u zemlji ili u moru, čineći s jedne strane štetu ekološkim sustavima, a s druge gubeći svaku vrijednost za čovjeka. Svaki se otpad može naime pretvoriti u sirovinu, no pitanje je koliko je to pretvaranje ekonomski isplativo.

U tom je smjeru pošlo i istraživanje kineskih znanstvenika rezultate kojeg su objavili u časopisu Matter. Što su rekli u članku „Solar thermal catalysis for sustainable and efficient polyester upcycling (Solarna termička kataliza za održivo i djelotvorno recikliranje poliestera)“? Jednostavno govoreći, iznašli su postupak u kojem su se poslužili Sunčevom energijom za razgradnju najčešćeg poliestera, već spomenutog poletilentereftalata (PET).

Postupak je posve jednostavan. U etilenglikol, dvovalentni alkohol sustavnog imena etan-1,2-diol, dodali su ugljikove nanocjevčice (CNT) za koji je bio vezan – da bi se one mogle otopiti u etilenglikolu – polidopamin (PDA). U takvu, 0,5 %-tnu  otopinu CNT-PDA dodali su potom katalizator, kolin-fosfat, (Ch)₃PO₄, pa ljuspice usitnjenog poliestera, a zatim smjesu izložili Sunčevoj svjetlosti, točnije stavili je u Sunčevu peć. I što se dogodilo?

Odgovor na to pitanje nalazimo već u naslovu. Ugljikove nanocjevčice služe kao svojevrsni kolektori Sunčeva zračenja, one ga upijaju i pretvaraju u toplinu. Već na temperaturi od 120 ^oC počinje reakcija poliestera (PET) s otapalom, etilenglikolom, koji cijepa njegove molekule na sve manje dijelove dok na kraju ne nastane konačni produkt, diester tereftalne kiseline s etilenglikolom, bis(2-hidroksietil)-tereftalat (BHET). Povišenjem temperature reakcija se ubrzava, da bi se pri 180 ^oC razgradio sav PET te nastalo 51 % mogućeg diestera (BHET) – ostalo su polimeri PET manje molekulske mase. (Temperatura ne može biti viša od 197 ^oC, vrelišta etilenglikola). Optimalna temperatura novog tehnološkog postupka, kažu autori spomenutog rada, je 150 ^oC – što je vrlo niska temperatura za tehnološki proces i, još važnije, riječ je o temperaturi koja se može lako postići već u jednostavnoj Sunčevoj peći.

No to je samo jedna varijanta novog, na Sunčevoj svjetlosti zasnovanog tehnološkog postupka. Umjesto kolin-fosfta mogu se upotrebljavati i drugi katalizatori, kao što je cinkov acetat ili željezov(III) oksid, Fe₂O₃, te drugi poliesteri. Pokusi s polikarbonatima (PC) su pokazali da od njih nastaje bisfenol A (BPA), produkt koji se također može upotrijebiti kao sirovina u kemijskoj industriji.

I to bi bilo sve – predložen je sasvim čist i jednostavan postupak za zbrinjavanje otpadne plastike – da ne treba dodati da su i prije kemičari znali za termičku razgradnju poliestera, samo su je provodili bez Sunčeve topline – i uz znatno manje iskorištenje. U Kini se primjerice termički razgrađuje 100 tisuća tona PET godišnje, no uz potrošnju fosilnog goriva – i emisiju 73 tisuća tona CO₂. Kada se razvijaju tehnologije za čist okoliš, i one same trebaju biti čiste. 

Nenad Raos je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, koji je radio do umirovljenja 2016. godine u zagrebačkom Institutu za medicinska istraživanja i medicinu rada (IMI). Autor je i koautor oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske (računalne) kemije, kemije kompleksnih spojeva, bioanorganske kemije i povijesti znanosti. Bio je pročelnik Sekcije za izobrazbu Hrvatskog kemijskog društva, glavni urednik časopisa Priroda te urednik rubrike Kemija u nastavi u časopisu Kemija u industriji. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Autor je oko 3000 znanstveno-popularnih članaka te 14 znanstveno-popularnih knjiga.