L'impatto ambientale dei polimeri aumenta di pari passo con la domanda dei consumatori di prodotti che li contengono. I problemi ecologici causati dall'inquinamento da plastica persistono, nonostante le crescenti preoccupazioni per la mancanza di soluzioni efficaci.
Una struttura chimica costituita da unità ripetitive che possono creare reti in una, due o tre dimensioni viene definita polimero. I collegamenti si formano attraverso la polimerizzazione di unità ripetitive, che sono comunemente composte da idrogeno e carbonio.
Sebbene i polimeri siano sostanze presenti in natura che comprendono strutture come il DNA, sono spesso usati anche per riferirsi a materiali sintetici utilizzati per produrre bottiglie di plastica, pellicole, tazze e tessuti.
Al giorno d'oggi, i polimeri sono utilizzati in quasi ogni aspetto della vita quotidiana. Ad esempio, tra i suoi numerosi usi figurano la produzione di mobili, tecnologia indossabile, utensili da cucina e parti di automobili.
I polimeri su ordinazione comprendono una varietà di prodotti. Alcuni prodotti tipici, come polietilene, polipropilene, polibutilene o polistirene, contengono solo atomi di carbonio e idrogeno.
Alcuni, come il nylon, hanno atomi di azoto come struttura portante dell'unità ripetitiva, mentre altri, come il cloruro di polivinile (PVC), hanno il cloruro collegato alla struttura portante interamente in carbonio.
A causa della loro integrità e struttura molecolare, i polimeri sono materiali particolarmente interessanti da utilizzare nella produzione di una varietà di beni poiché sono spesso forti e leggeri, resistenti al calore, all’elettricità e alla maggior parte dei prodotti chimici e sono spesso derivati dal petrolio.
Tuttavia, in ambienti naturali, i polimeri sono molto difficili da scomporre a causa delle stesse proprietà.
Nylon e polipropilene sono esempi di fibre polimeriche sintetiche con proprietà fisiche utili. Ad esempio, offrono un'elevata superficie specifica e migliorano le qualità meccaniche.
Le fibre sintetiche prodotte dall’uomo sono per lo più ottenute attraverso la modifica chimica dei composti del petrolio. I polimeri semicristallini sono il tipo più comune che vengono trafilati ed estrusi in una varietà di forme di sezione trasversale.
Anche le fibre polimeriche sintetiche submicrometriche sono state oggetto di molte ricerche in tempi più recenti, con applicazioni in medicina, tra cui l'ingegneria dei tessuti e il trattamento delle ferite.
I polimeri vengono utilizzati sempre più spesso grazie alla loro vasta gamma di qualità e alla versatilità nei processi di produzione. È difficile immaginare la nostra vita quotidiana senza plastica o polimeri.
I polimeri costituiscono i principali componenti delle materie plastiche. Tuttavia, l'utilizzo della plastica presenta notevoli svantaggi in termini di effetti dannosi sull'ambiente . Gli effetti ambientali delle materie plastiche e dei polimeri, prodotti della loro lavorazione, sono oggetto di numerosi dibattiti accademici e pubblicazioni di ricerca.
Si parla meno, però, di come la produzione delle fibre polimeriche finite e l’estrazione degli ingredienti per solventi e polimeri influiscono sull’ambiente.
In natura, i materiali plastici possono impiegare centinaia di anni per decomporsi. Il mondo sta attualmente affrontando numerosi problemi ambientali , principalmente a causa della plastica e dei rifiuti destinati alle discariche.
Impatti ambientali dei polimeri
- Polimeri nell'oceano
- Inquinamento microplastico
- Impatti ambientali del polistirene
- Imitazione del cibo
- Secrezione di POP
- Inquinamento produttivo
- Accumulo in discarica
1. Polimeri nell'oceano
Si stima che l’afflusso annuale di rifiuti di plastica nei sistemi marini raggiungerà i 100-250 milioni di tonnellate entro il 2025. Uno dei dieci nuovi problemi ambientali che gli ecosistemi marini devono affrontare è la diffusa presenza di particelle di plastica nei detriti marini, che si trovano in tutti i mari. .
La proliferazione della plastica , talvolta nota come "inquinamento da plastica", è nota per avere un effetto dannoso sulla salute degli organismi marini e per interferire con il corretto funzionamento degli ecosistemi marini.
Poiché le particelle di plastica sono resistenti alla decomposizione e hanno conseguenze negative in caso di ingestione, è dimostrato che influenzano i processi biochimici, fisiologici e comportamentali a livello dell’organismo.
Anche in assenza di ingestione, i polimeri sintetici come le perle a base di polietilene (PE) impiegano pochissimo tempo a degradarsi negli ambienti marini, portando a livelli elevati di materia organica e alla formazione di gruppi ossidati nella vicina acqua salata.
Con l’aumento della consapevolezza pubblica sulle conseguenze delle particelle di plastica, gli effetti complessivi delle plastiche a base di polimeri sugli habitat marini stanno diventando sempre più noti.
2. Inquinamento microplastico
Piccole particelle di plastica note come microplastiche (MP) vengono spesso scoperte nei prodotti scartati. Le microplastiche primarie sono costituite da minuscoli granelli di plastica che vengono utilizzati in una varietà di articoli, tra cui dispositivi a getto d’aria, detergenti per il viso e sistemi di somministrazione di farmaci.
Al contrario, le microplastiche secondarie sono minuscoli pezzi di plastica che rimangono dopo che oggetti di plastica più grandi, come le microplastiche primarie, si sono rotti.
Negli organismi viventi come pesci ed esseri umani, le microplastiche possono causare piccoli disturbi, ma quando si accumulano in quantità maggiori, possono essere fatali.
Secondo la ricerca, le microplastiche danneggiano in modo significativo le cellule umane e sono collegate a gravi problemi di salute come cancro, disturbi respiratori e anomalie congenite.
3. Impatti ambientali di Polistirolo
Il polistirene espanso può essere economico da produrre, ma ha un costo significativo per le persone e per l'ambiente. La schiuma di plastica rappresenta una minaccia per la fauna selvatica perché non è biodegradabile.
La schiuma plastica entra nell’ecosistema disintegrandosi in frammenti sempre più piccoli, che gli animali spesso scambiano per cibo. Questi frammenti verranno consumati dalla fauna selvatica, come i gabbiani, o dati in pasto ai loro piccoli, riempiendone la pancia di plastica.
Queste creature non avranno fame perché il loro ventre è pieno di pezzi di plastica, quindi probabilmente moriranno di fame o si causeranno danni irreversibili. La schiuma di polistirene è un materiale galleggiante che può danneggiare gli animali in tutto il mondo galleggiando attraverso i corsi d'acqua.
Anche la salute delle persone risente degli effetti negativi del polistirene espanso a causa della sua composizione chimica. Il Dipartimento della Salute e dei Servizi Umani ha stabilito che lo stirene, uno dei principali componenti del polistirene, potrebbe essere cancerogeno per l'uomo.
Questa sostanza chimica rappresenta un grave rischio per la salute umana se penetra negli alimenti e nelle bevande forniti in contenitori di polistirolo. Ci sono seri rischi per la salute per coloro che producono schiuma e altri prodotti in stirene. Come fanno molti lavoratori quando realizzano prodotti diversi, respirare lo stirene può causare danni a lungo termine al sistema nervoso.
Il polistirolo espanso è una delle principali fonti di inquinamento da plastica. Inquina l'ambiente e le discariche con enormi quantità di rifiuti, mettendo a rischio la salute di persone e animali . Tutto ciò che dobbiamo fare è smettere di usarlo.
4. Imitazione del cibo
Secondo il National Institutes of Health degli Stati Uniti, milioni di uccelli marini muoiono ogni anno a causa dell’ingestione di polimeri sintetici scambiati per cibo, rendendo questo uno dei problemi ambientali più diffusi legati all’inquinamento dei polimeri sintetici. Queste informazioni riguardano il 44% delle specie di uccelli marini.
A causa del loro ruolo ecologico cruciale nella regolazione del numero delle popolazioni di pesci e crostacei, la diffusa estinzione degli uccelli costieri rappresenta una seria minaccia per l’ecosistema.
5. Secrezione di POP
I POP, o inquinanti organici persistenti, sono tossine riconosciute che permangono nell'ambiente per periodi prolungati. Esempi di questi includono i pesticidi toxafene e DDT.
Nel 2007, i ricercatori dell’Università del Pacifico hanno testato polimeri sintetici provenienti da località costiere dell’Oceano Pacifico settentrionale e hanno scoperto che ciascun campione conteneva veleni pericolosi.
Questi polimeri artificiali rappresentano una minaccia per la salute della pesca oceanica che fornisce cibo agli esseri umani secernendo continuamente sostanze chimiche tossiche nei pesci e nella fauna selvatica quando vengono consumati.
6. Inquinamento produttivo
Oltre ad inquinare ovviamente gli oceani, la produzione di polimeri sintetici può avere effetti ambientali negativi.
Secondo le prove fornite dall'organizzazione Environmental Working Group, l'azienda chimica DuPont ha versato contaminanti utilizzati nella produzione di Teflon nei bacini idrografici locali per diversi decenni.
La US Environmental Protection Agency afferma che questa sostanza si accumula nelle branchie dei pesci e può risalire rapidamente la catena alimentare.
7. Accumulo in discarica
Oltre al fatto che i polimeri sintetici persistono negli oceani e causano inquinamento idrico a causa del loro processo di produzione, rappresentano anche un serio problema sulla terraferma perché vengono spesso smaltiti in discarica , dove continueranno a rilasciare lentamente tossine nel terreno per decenni.
Secondo l’organizzazione Clean Air Council, meno dell’1% dei 102.1 miliardi di sacchetti di plastica – un polimero sintetico – che solo gli americani utilizzano ogni anno vengono riciclati.
Oltre al lento rilascio di composti tossici nel suolo, questi polimeri sintetici sono così durevoli e non biodegradabili che sarà sempre necessario spazio aggiuntivo nelle discariche finché l’uso dei polimeri sintetici persisterà e aumenterà.
Conclusione
In qualsiasi momento della loro vita, i polimeri possono avere un impatto significativo sull’ambiente. L'estrazione del petrolio consuma molta energia e può provocare perdite, con un impatto negativo immediato sull'ecologia locale.
Successivamente alla produzione del prodotto, la lavorazione del petrolio per creare la materia prima richiede molta energia e può rilasciare fumi pericolosi sia per le persone che per l'ambiente.
Questi processi potrebbero non essere alimentati da fonti di energia rinnovabile , che rilasciano gas serra nell'atmosfera e aggravano il cambiamento climatico.
Poiché la maggior parte dei polimeri commerciali non sono biodegradabili, la plastica monouso può intasare le aree pubbliche e gli habitat locali. Possono durare anche decenni.
Il mancato smaltimento corretto dei prodotti polimerici da parte dei clienti può comportare il loro conferimento in discarica. Anche il riciclo dei polimeri richiede molta energia e sostanze chimiche, il che aumenta il rischio di emissioni di gas serra e fumi nocivi.
Come abbiamo visto, l’utilizzo e la produzione della plastica danneggiano l’ambiente, contribuendo alla produzione di rifiuti e alle emissioni di gas serra. L’uso di plastiche compostabili e biodegradabili sta diventando sempre più popolare.
Queste sostanze sono progettate per decomporsi nell'ambiente più rapidamente e produrre meno rifiuti a causa della produzione e dell'utilizzo della plastica.