Kończy się epoka krzemu, zaczyna się epoka plastiku. W najbliższych dziesięcioleciach to właśnie tworzywa sztuczne będą napędzać postęp technologiczny. Tak wynika z raportu „Świat w 2030 roku”, opracowanego przez Raya Hammonda, słynnego brytyjskiego futurologa i stratega biznesowego. Tworzywom sztucznym będziemy zawdzięczać wszystko, nawet wzrost prędkości działania mikroprocesorów: dzięki polimerom, wykorzystywanym przez nanotechnologię w układach scalonych, komputery będą miały w 2030 roku przynajmniej 500 tysięcy razy większe możliwości niż dziś – twierdzi Hammond.

Brytyjski futurolog uważa też, że domy i mieszkania przyszłości, w których budowie wykorzystamy znacznie więcej tworzyw sztucznych (m.in. do izolacji czy szyb), będą dużo bardziej energooszczędne. Gdybyśmy dziś połowę europejskich budynków wyposażyli w izolacje z tworzyw nowej generacji, Unia Europejskia mogłaby zmniejszyć emisję dwutlenku węgla w budynkach aż o 35 proc. Autor raportu przewiduje ponadto, że tworzywa zrewolucjonizują także medycynę. Otworzą drogę do kolejnych sukcesów m.in. w mapowaniu indywidualnego DNA, terapiach genowych czy chociażby w zabiegach chirurgicznych. A to z kolei pozwoli wydłużyć ludzkie życie, jak twierdzi Hammond, nawet do 130 lat.

AUTO Z ROŚLINNYM RODOWODEM


Motoryzacja już dawno doceniła tworzywa sztuczne, teraz skłania się ku biotworzywom – dają większe możliwości konstrukcyjne, bo są lżejsze niż szkło czy metal, bardziej elastyczne, łatwiej je łączyć z innymi materiałami. Na przykład samochód osobowy za sprawą m.in. wzmocnionych włóknami węglowymi tworzyw będzie znacznie lżejszy. A obniżenie jego wagi o 100 kg to średnio 0,6 litra mniej paliwa zużytego na 100 km. Możliwości te wykorzystali projektanci z Royal College of Art w Londynie. Na razie tylko zaprojektowali auta przyszłości, wśród których znalazł się na przykład pojazd z miedzianymi arkuszami laminowanymi termochromatycznym tworzywem, dzięki czemu zmienia kolor w trakcie ogrzewania, a więc podczas jazdy.

Wiele wskazuje na to, że w przyszłości nauczymy się konstruować auta w całości z biotworzyw. Na razie w naukowych laboratoriach powstają ich pojedyncze części.

Na przykład prof. Mohini Sain z University of Toronto w Kanadzie stworzył biokompozyty z przetworzonego błonnika roślinnego. Wykorzystał w tym celu m.in. len, pszenicę i łodygi konopi. Jego wynalazek może na razie posłużyć do produkcji części do wnętrza aut, choćby desek rozdzielczych, ale naukowiec ma nadzieję, że w przyszłości wykorzystamy biokompozyty w budownictwie, sprzęcie medycznym i sportowym.

Z NATURY WZIĘTE


Nieco innym tropem poszli naukowcy z University of Warwicks. Uzyskali tworzywa sztuczne z miskanta – trawy pochodzącej z tropikalnych regionów Afryki i południowej Azji. Do tej pory roślina ta służyła człowiekowi m.in. do produkcji biopaliw. Osiągającą wysokość ponad trzech metrów, przypominającą nieco bambusa, naukowcy wykorzystali do wyprodukowania kołpaków samochodowych. A że będą biodegradowalne? Bez obaw, nie znikną w trakcie eksploatacji auta, bo żeby bezpiecznie się rozłożyły, muszą trafić na kompost.

Produkowanie tworzyw sztucznych z biomasy to żadna nowość. Już od lat potrafimy w tym celu przetwarzać na przykład kukurydzę albo soję. Tyle tylko, że ze względu na koszty produkcji, nie zawsze to się opłaca.

LEPIEJ ICH NIE MYLIĆ!

Nie każde tworzywo sztuczne jest polimerem, ale i nie każdy polimer to plastik. Tworzywami sztucznymi są nie tylko polimery, ale wszelkie związki wytwarzane przez człowieka. Najczęściej jednak termin tworzywa sztuczne odnosi się do plastików. To zaś potoczna nazwa jednej z ich grup – utwardzonych i używanych przez człowieka. Przeważnie kojarzymy je m.in. z plastikową obudową telewizora lub komputera. Celuloza i jej pochodne to też polimery, tyle że naturalne i pod żadnym względem nie przypominają plastików. Zrównanie pod względem nazwy tworzyw sztucznych z polimerami to także błąd, bo np. otrzymany w laboratorium jodek ołowiu czy siarczan miedzi jest tworzywem sztucznym, ale nie polimerem.



Prof. Justin Barone z Virginia Tech w Stanach Zjednoczonych postanowił więc wykorzystać niewiele warte odpady z kurzych ferm – pióra i jajka odrzucone w trakcie kontroli jakości. Przeważnie są one używane do produkcji mało wartościowej paszy dla zwierząt albo po prostu wyrzucane. Prof. Barone skupił się na keratynie – białku budującym pióra (a także inne wytwory skóry – rogi, pazury, wełnę) i nadającym im twardość. Po kilku modyfikacjach otrzymał wytrzymałe tworzywo sztuczne. Jeśli jeszcze poprawi m.in. jego odporność na wodę, przemysł drobiarski będzie mógł zarabiać na swoich odpadach.

Prof. Geoffrey Coates z grupą naukowców z Cornell University w Ithace (USA) w podobnym celu wykorzystał... owoce cytrusowe i dwutlenek węgla. Uczony utlenił olejek występujący w skórce m.in. pomarańczy i otrzymał tlenek limonenu. Na jego bazie stworzył zaś węglan polilimonu. To polimer podobny do popularnego polistyrenu, produkowanego z ropy naftowej, z którego robi się m.in. styropian, szczoteczki do zębów oraz sztuczną biżuterię.

Gdyby ta technologia się upowszechniła, dwutlenek węgla straciłby status wyłącznie bezużytecznego gazu cieplarnianego.

MADE IN BACTERIUM