Plast omgir oss overalt, og gjør hverdagen vår renere og lettere, tryggere og mer spennende og morsom. OPPGAVE EN

Transkript

1 1 Presentasjon av Plast omgir oss overalt, og gjør hverdagen vår renere og lettere, tryggere og mer spennende og morsom. Bruk av plast bare øker og øker. Plast erstatter materialer som metall, tre, papir, keramikk og glass. Men det finnes også mange bruksområder hvor plast er eneste alternativ. Bilen er et godt eksempel på øket bruk av plast. I løpet av de siste 20 år har bruken av plast i biler økt med 114%. Uten plast ville dagens bil ha vært minst 200 kg tyngre. Vektbesparelsen som oppnås ved bruk av plast har gjort at andre komponenter som karosseri og drivaksler, kan gjøres mindre robuste. Det er beregnet at en gjennomsnittsbil med kjørelengde på km bruker 750 liter mindre bensin som følge av denne vektreduksjonen. Dette betyr at oljeforbruket blir redusert med ca. 12 millioner tonn og CO2 utslippet med 30 millioner tonn pr. år bare i Vest-Europa. Men hva er plast? vorfor er disse materialene så anvendelige og så utbredt? vorfor oppfører de seg som de gjør? vordan er deres kjemiske sammensetning? OPPGAVE EN 1 Noter deg tre ting som for få år siden ville blitt lagd av ett av de fem materialene nevnt ovenfor, og som nå vanligvis lages av plast. 2 For hver ting du har listet opp, se om det er noen klare fordeler ved plast framfor det andre materialet. Oppgi hva du tror er grunnen til at plast nå blir brukt. Mange materialer vi bruker daglig, er lagd av polymerer. Polymerer er lange molekyler, satt sammen av mindre og kortere molekyler som kalles monomerer. Polymerer kan være naturlige eller syntetiske. Naturlige polymerer finner vi i dyr og planter. Levende vev er i høy grad basert på polymerer, f.eks. protein i dyr og karbohydrater i planter, i likhet med mye av maten vi spiser, som fiber, korn og kjøtt. Planter og dyr produserer også ikkelevende materialer basert på polymerer. Dette er vanligvis fibre som bearbeides videre til tråder og tekstiler. Syntetiske polymerer framstilles hovedsaklig av råvarer fra oljeindustrien. OPPGAVE TO 1 Dette bildet viser en typisk 2 Vi kan regne med at en moderne bil. vilke deler er framstilt av plastmaterialer? vilke fordeler tror du plast har framfor metall? Tenk på sikkerhet økonomi form farve kilos bil som inneholder 100 kilo plast, bruker 4% mindre drivstoff enn en bil lagd av mer tradisjonelle materialer. Om en bil bruker 2000 liter drivstoff i året til en pris av kr. 10,- pr. liter, hvor mye penger sparer eieren på at plast reduserer bilens vekt? pris polymer Figuren viser hvordan en monomer og en polymer er bygd opp. monomer

2 OPPGAVE TRE 1 Se på disse tegningene av produkter lagd av syntetiske polymerer. Finn ut hvilke som er av kompakt plast, og hvilke som er lagd av fibre. Når råoljen går gjennom et oljeraffineri får vi basiskjemikalier, kjent som monomerer. Av monomerene dannes det så polymerer ved en kjemisk reaksjon. Noen polymerer blir brukt til å lage kompakt plast, andre blir til tekstilfibre. Noen kan brukes til begge deler, avhengig av hvordan de blir bearbeidet. Om plasten er et kompakt materiale eller en tråd spunnet av fibre, kommer an på hvordan den er produsert. Vi vil heretter bruke ordet plast for å beskrive alle slike materialer. istorien om plast Når vi nå går inn i det 21. århundre, er det klart at plast mer enn noen gang er en del av vår hverdag. Fra emballasjen på varer vi kjøper, transportmidler vi benytter oss av og bygninger vi bor og arbeider i via sportsutstyr vi bruker til trening og konkurranser, til avansert medisinsk teknologi beregnet på å holde oss friske og i form - plast lar seg ikke erstatte. Plastprodukter ble aller først lagd i 1862 av planter. Cellulosefibre i form av bomull ble behandlet med salpetersyre for å framstille cellulosenitrat ( Celluloid ), som ble brukt til å lage ting som pyntegjenstander, knivskaft, esker, mansjetter og snipper. I 1909 fant man en ny råvarekilde - kulltjære. Denne ble til bakelitt -plast som ble brukt som elektrisk isolasjon og til kasser til kameraer og den tidens radioer. Tidlig i dette århundre, begynte kjemikerne å forstå reaksjonene de observerte, noe som satte fart i letingen etter nye typer av materialer. I årene startet framstilling av plast basert på kjemikalier fra oljeindustrien, og polystyren, akrylplaster og polyvinylklorid ble satt i produksjon, selv om omsetningsveksten var heller laber. Nylon ble oppdaget i 1928, og kom i produksjon sent i 1930-årene. Nylon ble framstilt som lange filamenter som kunne spinnes og veves eller strikkes. Produksjon og bearbeiding av andre plastmaterialer - som polyeten med lav tetthet (LDPE), polyuretan, polyvinylklorid (PVC), PTFE, polyestere, silikoner og epoxyresiner - vokste utover 40-tallet. Polykarbonater kom til i 50-årene. Polyeten med høy tetthet (DPE) ble introdusert på 60-tallet årene fikk oppleve «tredje generasjon», høyteknologisk, fullendt plast som bygde på tidligere tiårs utvikling. Blant disse materialene var nye OPPGAVE FIRE 1 Beskriv formen på denne kurven. 2 vorfor tror du kurven plutselig skifter retning i løpet av 50-årene? 3 va skjedde tidlig på 70-tallet som gjorde at kurven fikk en knekk? 4 Forleng kurven fram til år va tror du at produksjonen vil bli? 5 va hendte i 1992 og 1993 som gjorde at forventningene ble redusert? Veksten i produksjonen av plast i verden totalt (miilioner tonn) polyamider og polyacetaler. Utviklingen gikk videre inn i 80- og 90-årene, hvor nye polymere ble utviklet for å møte spesielle utfordringer. Nye fremskritt i katalyseteknologi ga enda bedre mulighet til å kontrollere molekylstrukturen i monomerene og komme med bedre fysiske egenskaper. For eksempel fører en ny generasjon av metalliske katalysatorer til at polyetenfolie kan fremstilles sterkere og mer transparent. I dag produseres over 700 typer plast, som deles opp i 18 hoved-«familier». Lett tilgjengelig, foranderlig og økonomisk å produsere som den er, brukes plast til fremstilling av høyteknologiske såvel som dagligdagse produkter. Vanlige spørreundersøkelser viser at det er i forbindelse med utvikling av nye, høyteknologiske produkter at plast får mest positivt omdømme

3 2 Plast lages av råolje, en kompleks blanding av tusenvis av komponenter. Andre kjemikalier 4% Fyring, elektrisitet og energi 42% Drivstoff 45% Mesteparten av råoljen, ca. 90%, brukes til å lage brennstoff, som bensin, diesel og fyringsolje. Omtrent 4% av råoljen brukes til plastråstoff. Råolje består som nevnt av tusenvis av stoffer. Disse har forskjellig vekt og Plast 4% Annet 5% kokepunkt, og derfor er det mulig å skille stoffene ved en prosess som kalles fraksjonert destillasjon. er blir råoljen oppdelt i fraksjoner, ikke enkeltstoffer. ver fraksjon inneholder en blanding stoffer med kokepunkt som er noenlunde likt. Disse fraksjonene er fortsatt komplekse stoffblandinger, med begrenset nytteverdi. De må foredles til nye stoffer med endrede fysiske og kjemiske egenskaper. Videreforedling gjøres gjennom to forskjellige prosesser: Krakking (molekylspalting) Krakking bryter molekyler ned til mindre molekyler med andre egenskaper som vi har mere nytte av. Krakking benyttes for eksempel når bensin fremstilles fra råolje. I dag er det mest vanlig med katalytisk krakking, men varmebehandling forekommer også. OPPGAVE EN Råolje består hovedsakelig av hydrokarbonmolekyler. Dette er stoffer hvor molekylet består av bare hydrogen- og karbonatomer. Illustrasjonene viser noen få av stoffene i råolje. (a) forestiller eten. 1 Skriv strukturformelen for hvert av stoffene. Eksempel: strukturformelen for eten (a): a c b Eksempler på molekyler med ulike former for binding mellom atomene. C2=C2 2 Skriv molekylformelen for hvert av stoffene. Eksempel: molekylformelen for eten (a): C24 d e Et molekyls masse kan beregnes dersom vi kjenner molekylformelen og massen til de enkelte atomene. Karbonatomet har masse lik 12 enheter. ydrogenatomet har masse lik 1 enhet. Eksempel: Etan, med molekylformelen C26, har masse =(2 x 12) + (6 x 1) = 30 enheter. 3 Beregn massen for molekylene a - g. f g 4 List opp stoffene a - g etter økende kokepunkt. Vi forutsetter at kokepunktet øker med økende molekylmasse. forestiller et karbonatom forestiller et hydrogenatom forestiller bindinger mellom atomer

4 Figuren viser fraksjonert destillasjon. Det er hovedsakelig nafta- og gassolje- fraksjonene som videreforedles til råstoff for plast. Raffinerigass Råolje Fraksjonert destillasjon Varmekilde Bensin Nafta Parafin Gassolije 40 C 110 C 180 C 260 C 340 C Destillasjonsrest Omforming Ved omforming forandres molekylet slik at det produseres nye stoffer med andre og mer nyttige egenskaper og høyere verdi. Ved å variere krakkings- og omformingsbetingelsene (temperatur, trykk, katalysatortyper) oppnås ulike sluttprodukter. Slik er det mulig å styre prosessene til å produsere akkurat de stoffene man trenger. Det er for eksempel vanlig å krakke nafta-fraksjonen ved å blande den med damp, og øke temperaturen til 800 C. Deretter avkjøles fraksjonen raskt til 400 C, noe som resulterer i at molekylene brytes ned til mindre molekyler. Naftablandingen med C 6 til C 10 stoffer omdannes til en blanding av C 2, C 3 og C 4 stoffer som også inneholder noen karbonkarbon dobbelbindinger, C = C. Alle disse såkalte basiskjemikalier er små molekyler som inneholder fra 2 til 7 karbonatomer. Det er disse som er monomerene som polymerene lages av. Stoffene som ble omtalt under Oppgave I er eksempler på basiskjemikalier. De små monomer-molekylene reagerer sammen til en polymer, omtrent som binders kan settes sammen til kjeder. For å få denne reaksjonen i gang, setter man til små mengder katalysatorer i polymerisasjons-reaktoren. I de senere år er fremstilling av polymere blitt mer produktrettet, etterhvert som forskere har utviklet nye blandinger for å møte utfordringene spesielle løsninger krever. Vi kan nevne en ny type katalysatorer kjent som metallocener, som gjør det mulig å kontrollere at monomerer føyer seg sammen i bestemte former. Dette kan f.eks. gjøre plaster mye sterkere, eller transparente. OPPGAVE TO 1 En av de enkleste plastene er polyeten som lages av eten. Eten har Del av oppbyggingen følgende oppbygging: av polyeten: C C va er de strukturelle forskjellene mellom disse to molekylene? 2 Monomerene reagerer med hverandre ved at enden på et molekyl bindes til enden på et annet. På denne måten dannes nye molekylkjeder. Dette kan sammenlignes med binders som klipses sammen til kjeder. Lag din egen tegning som illustrerer hvordan denne kjededannelsen foregår. Polymerer har egenskaper som er svært forskjellige fra monomerer: Monomerer reaktive stoffer molekyl med lite antall karbonatomere vanligvis gass eller væske relativt rimelige å fremstille nytteverdi kun som råstoff C C C C C C Polymerer ikke-reaktive stoffer molekyl med stort antall karbonatomer alltid fast stoff nesten alltid høyere salgsverdi høy nytteverdi i diverse sluttprodukter C

5 3 Fremstilling av plast og Fra kun 3 basiskjemikalier, som alle kommer fra nafta-fraksjonen, produseres åtte av de vanligste plastene. " " " " Eten C24 Polymeriseres til polyeten (PE), som igjen deles inn i undergrupper: DPE; polyeten med høy tetthet - LDPE; polyeten med lav tetthet - LLDPE; lineær polyeten med lav tetthet Reagerer med klor og danner kloretylen (vinylklorid) Reagerer med benzen og danner styren Reagerer med oksygen og danner etylenoksid som polymeriseres til polyvinylklorid (PVC) som polymeriseres til polystyren (PS) reagerer videre til etylenglykol og polymeriseres (med dimetyltereftalat) til polyetentereftalat (PET) " " " Propen C36 Polymeriseres til polypropen (PP) Reagerer med oksygen og danner propenoksid reagerer videre til polyglykoler og polymeriseres (med isocyanater) til polyuretaner (PUR) Eten og propen kan sampolymeriseres til en gummitype som kan gjøre polypropen enda mer slagfast. Butadien C46 " Polymeriseres til polybutadien (BR), som er en syntetisk gummi OPPGAVE EN Tabellen til høyre viser totalt salg (tallene angir salg i 1000 tonn) av de vanligste plastene, fra vesteuropeiske produsenter, i perioden vordan har salget endret seg for de enkelte plasttypene? 2 Oppsummer i én setning hvordan salget av plast har endret seg i løpet av disse årene. 3 Angi mulige årsaker til de endringene du har beskrevet LDPE LLDPE PVC PP DPE PET PS

6 Selv om det er mange ulike typer plast, kan de deles i to adskilte kategorier: Termoplast erdeplast De som blir myke eller flytende ved oppvarming og stivner igjen ved avkjøling. De kalles termoplastiske polymere fordi de beholder sine elastiske egenskaper. Disse polymere molekylene består av lange kjeder med svake bindinger. Bindingene er så svake at de kan brytes når plasten varmes opp. Kjedene kan da beveges og danne forskjellige fasonger. De svake bindingene gjenoppstår når materialet kjøles, og det vil beholde sin nye fasong. De som ikke blir myke når de først har fått sin fasong. Disse kalles herdeplaster fordi bindingene mellom kjedene er så sterke at de ikke kan brytes ved at plasten varmes opp. Disse plastmolekylene er lange kjeder med mange sterke kjemiske bindinger mellom kjedene. Dette betyr at herdeplaster alltid beholder opprinnelig fasong. Når termoplast varmes blir den myk og kan formes. Molekylene er frie og kan gli om hverandre. erdeplast mykner ikke ved oppvarming fordi molekylene er bundet til hverandre (kryssbindinger). OPPGAVE TO 1 Forestill deg at du er en del av et plastmolekyl (termoplast). Dette molekylet skal, sammen med millioner andre, formes til en bøtte. Du har sterke kjemiske bindinger mot de andre delene av molekylet, og svake bindinger over til noen få nabomolekyler. Det er disse svake bindingene mellom molekylene som gjør materialet fast og hardt. En del av produksjonsprosessen er å varme opp plasten slik at den blir myk og formbar. Deretter presses den inn i en form for at den skal få riktig fasong. Så avkjøles plasten før den til slutt tas ut av formen som en ferdig bøtte. Beskriv hva som hender med din del av plastmolekylet mens denne prosessen foregår. Du kan bruke ord, diagram eller tegninger. De fleste plaster som fremstilles av basiskjemikalier fra nafta er termoplaster. Eksempler: Polyeten (DPE, LDPE og LLDPE), Polypropen (PP), Polystyren(PS), Polyetentereftalat (PET) og Polyvinylklorid (PVC). Vanlige eksempler på herdeplaster er polymere basert på formaldehyd (Bakelitt er det eldste eksemplet). Umettet polyester(up) og Polyuretan (PUR) er mest kjent i dag. Andre eksempler er Melamin/formaldehyd (MF), Urea/formaldehyd (UF) og Fenol/formaldehyd (PF). Epoksylim er også en herdeplast.

7 Plastmolekylet kan dannes ved to forskjellige typer kjemiske reaksjoner: Plasten er oftest laget av én type monomer (A). Monomeren inneholder alltid en karbon-karbon dobbelbinding. C C Plastmolekylet bygges opp ved påhekting av ett og ett monomer etter at en initiator har spaltet dobbelbindingen. A Addisjonsreaksjoner A A A A A A De fleste termoplaster dannes slik, f.eks. polyeten, polypropen, polystyren. A Kondensasjonsreaksjoner Plasten er oftest laget av to typer monomer (A og B). Under kondensasjonsreaksjonen bindes de to monomerene til hverandre, samtidig som det frigjøres et lite molekyl (oftest vann). A B B A A B B Alle herdeplastene dannes på denne måten. Noen termoplaster dannes på denne måten (f. eks. polyamid (PA) og polyetentereftalat (PET)). A Nylon er handelsnavn for polyamider. Nylon blir fremstilt ved kondensasjonsreaksjoner. er ser du to monomere som kan anvendes i produksjon av nylon: N O C C O C C C C C C C C C C O N O OPPGAVE TRE 1 Skriv molekylformelen for de to nylonmonomere 2 Tegn tilsvarende molekyl av ovenfor, på følgende måte: denne dimeren. CxyNz og CxyOz Første trinn i polymeriseringen er at de to monomerene reagerer med hverandre og danner en dimer. Samtidig dannes et vannmolekyl ( 2 O) av hydrogen fra en N 2 gruppe og av O fra en COO gruppe. 3 Skriv molekylformelen for dimeren CxyOzNw Eksempler på plaster og hva de brukes til: Plast Anvendelser Polyeten (DPE) Søppeldunker Flasker Rør og tuber Polyeten (LDPE og LLDPE) Sekker og poser Folie Emballasje, bobleplast Polypropen (PP) Margarinbeger og agemøbler Telefoner, tauverk, matvareemballasje Kofferter tekstiler, støtfangere Polystyren (PS) Kopper og beger Computere Video/audio kassetter PVC Blodposer Kredittkort Regntøy, rør, vindusrammer PET Brusflasker Ovnssikre Tekstiler brett Polyuretan Møbelpolstring Skosåler Rulleskøytehjul Akrylplast endler for Glass til Lykteglass tappekraner vernebriller Polykarbonat CD er Frontlykter Brannmanns-hjelmer

8 OPPGAVE FIRE Nevn to egenskaper som PET har og som andre plaster ikke har. vilke spesielle egenskaper mener du polypropen har, siden det ofte brukes i emballasje for f. eks. kjeks og snacks? Se på anvendelsen av de to typene polyeten. vilke forskjeller i egenskaper gjør at de anvendes til forskjellige formål? Følgende gjenstander er alle laget av polyeten (PE): leker rør folie belegg på melkekartonger bensintanker i biler isolasjon på elektriske kabler va er av LDPE og hva er av DPE? vorfor? 5 Polyvinylklorid (PVC) benyttes bl.a. til vindusrammer. vorfor tror du PVC foretrekkes i stedet for tradisjonelle materialer? 6 Du skal teste kvaliteten på plastemballasje for kjeks. Bestem hvilke egenskaper du vil teste og finn ut hvordan du enklest kan utføre sammenligningen. De ulike plasttypene har ulike egenskaper. Noen motstår høye trykk og ekstreme temperaturer, noen holder luft og fuktighet ute. Også innen samme type plast kan egenskapene til en viss grad varieres og tilpasses forskjellige formål. Til dette benyttes ofte tilsetningsstoffer (se avsnitt 4). Plast råstoffer blir til plastprodukter ved å bearbeides på sju forskjellige måter: 1 Sprøytestøping Plastmaterialet varmes først, deretter blir den flytende plasten presset inn i en kjølig, lukket form. Typiske produkter; Beholdere, lokk, fottøy, drivhjul. 2 Pressing Plasten plasseres i en form hvor den varmes opp samtidig som man benytter trykk for at plasten skal få fasong etter formen. Typiske produkter; elektriske kontakter og støpsler. 3 Formblåsing Plastmasse med fasong som en slange plasseres i en form. Formen lukkes og plasten varmes opp. Komprimert luft blåses inn i slangen som presses ut mot formens sider. Typiske produkter; flasker, kanner. 4 Rotasjonsstøping Plast i form av pulver eller pasta varmes opp inne i en form. Formen roterer om flere akser inntil veggene i formen er dekket av et jevnt lag med plast. Typiske produkter; Store hule gjenstander som søppeldunker, oljetanker, tønner. Plastbåter (Pionerbåter) og karosseriet til el-bilen TINK fremstilles også på denne måten. 5 Filmblåsing Oppvarmet, flytende plast fra en ekstruder med ringdyse kommer ut som en tynnvegget kontinuerlig slange. Slangen tvinges vertikalt oppover samtidig som den ekspanderer på grunn av innvendig trykk. Plasten avkjøles og rulles til slutt opp på valser. Typiske produkter; Poser, folie, film. 6 Ekstrudering, ekstruderbelegging Ekstrudering er en kontinuerlig prosess etter samme prinsipp som en kjøttkvern. Plast råvare blandes og smeltes i en sylinder og transporteres ( skrus ) fram til en dyse med ønsket profil. På denne måten kan man også plastbelegge materialer som tekstiler eller kartong. Da blir materialene presset mellom ruller som gir et jevnt belegg. Typiske ekstruderte produkter er rør, fiber og diverse profiler. Belagte produkter er regntøy, melkekartonger og forskjellig matvareemballasje. 7 Kalandrering Oppvarmet, flytende plast kommer ut av en ekstruder med flatdyse og presses mellom to valser til ønsket tykkelse. Typiske produkter; Gulvbelegg, fliser, folie.

9 4 Plast gir I dagens samfunn sørger plast for miljøriktige og kostnadseffektive løsninger på mange utfordringer. I industrien - særlig i høyteknologibedrifter med produkter i tilknytning til romfart, medisin, data og kommunikasjon - er det plastmaterialer man tyr til for å komme videre med utvikling og design. I slike sammenhenger er det ingen materialer som går utenpå plast. Utviklingen ville stoppe uten. Skire og OPPGAVE EN hygieniske 1 De fleste plastmaterialer isolerer mot elektrisitet. Nevn eksempler hvor denne egenskapen kommer til nytte. 2 Plast som brukes til å pakke matvarer i, er som regel gjennomsiktig. vilken nytte har forbrukeren av det? vorfor bruker vi plast i så godt som alle sammenhenger? Kanskje fordi plastmaterialene er sikre og hygieniske solide og levedyktige lette, rimelige og brukervennlige isolatorer mot elektrisitet og varme fleksible og lette å tilpasse egnet til ombruk gjør forandringer enklere 3 I sykehus brukes mye plast. Se på bildet ovenfor. Kunne disse tingene ha vært lagd i andre materialer? Diskuter fordeler og ulemper. 4 Mange klesplagg er lagd av stoffer som veves eller strikkes av plastfibre (filamenter). Nevn noen av de vanligste plastmaterialer som brukes i tekstiler. 5 Plast er vanntett og brukes mye til regntøy, fremstilt av folie eller som belegg på tekstiler. Eier du slike plagg? 6 De fleste plastmaterialer er vanntette og har god bestandighet overfor kjemikalier. Noter noen bruksområder hvor dette kommer til nytte.

10 Solide og levedyktige OPPGAVE TO 1 Vi skiller gjerne mellom ønsket levetid i de forskjellige bruksområder - kort 0-10 år, mellomlang år eller lang over 30 år. Nevn ett eller flere bruksområder hvor plasten skal ha kort levetid mellomlang levetid lang levetid 2 Ett av de viktigste bruksområder for plastmaterialer er rør - inne i bygninger såvel som under bakken. vor gamle tror du de eldste plastrørene som er i bruk i dag, er? 3 Moderne veibygging ville ha vært umulig uten plast. va er fiberduk og hva brukes den til? vilken effekt har blokker av ekspandert (skummet) plast (=polystyren) i veilegemet? 4 Gulvbelegg blir for det meste produsert av mykgjort PVC. Særlig i sykehus er dette materialet foretrukket. vilke fordeler har slikt belegg framfor belegg av tre, linoleum etc.? 5 Bobleplast er blitt vanlig som beskyttelse for ømfintlige produkter som f.eks. stentøy. vor effektiv er den? vor godt kan den beskytte et egg? Undersøk hvor mye bedre eller dårligere beskyttelse skallet på et hardkokt egg får, avhengig av hvor mye bobleplast som blir brukt som emballasje. Start med å tenke ut hvilke måter du kan gjennomføre undersøkelsen på.

11 Lette, rimelige og brukervennlige OPPGAVE TRE 1 Vei en tomflaske av plast og en av glass. Regn ut vekten av plastflasken i % av vekten av glassflasken. Vet du at ett passasjerfly kan spare drivstoff for kroner i året ved å bruke flasker av plast istedenfor av glass? 2 Få tak i en bærepose av plast og en av papir, som rommer omtrent det samme. Vei dem og sammenlign. vilken pose ville du velge? vorfor? List opp fordeler og ulemper ved begge posene, f.eks. til å bære frukt og grønnsaker i. 3 vis alle bæreposer hadde vært av papir, hvilke følger ville det få for energiforbruket? For verdens skoger? 4 Leskedrikker får du kjøpt i bokser eller flasker av papp, plast, metall eller glass. Lag en grafisk sammenligning som viser hvor stor del av vekten emballasjen utgjør. 5 vilke følger får vektforskjellen for energiforbruket når drikken skal transporteres? List opp andre fordeler og ulemper ved de fire typer emballasje for leskedrikker. 6 Lag en endelig oppsummering av fordeler og ulemper ved å bruke plast som emballasje. Tenk på forbruk av energi og råvarer og på miljøpåvirkninger i form av forsøpling, forurensning og avfall. Får valget av emballasje noen innvirkning på dagliglivet vårt?

12 Isolatorer mot varme og elektrisitet OPPGAVE FIRE 1 Plast brukes mye i kopper, krus og beger i salgsautomater såvel som i husholdninger. Du vet at ulike typer plast leder varme forskjellig. Finn en metode for å måle hvor mye varme som tapes i kopper av forskjellige materialer. Bruk én kopp av ekspandert polystyren ( isopor ), én av tynn plast og én av papp. I tillegg til koppene, behøver du et termometer og en klokke med sekundviser. Er det bare materialet i koppen som spiller noen rolle for nedkjølingstiden? Se til at sammenligningen blir rettferdig. 2 Vi har konstatert at plast vanligvis leder elektrisitet dårlig. Se deg om hjemme og list opp hvor plast er brukt i forbindelse med elektrisitet. Tenk bakover i tiden og finn ut om noen av dette utstyret tidligere er blitt lagd av andre materialer. Kan du finne ut hvilke materialer plast har erstattet? Fleksible og lette å tilpasse En rekke tilsetningsstoffer kan brukes for å justere plastenes egenskaper i forhold til aktuelt bruksområde: Plast kan skreddersyes - vi kan skape nesten hva vi vil av råmaterialene. Eksempler på tilsetningsstoffer: Pigmenter (fargestoffer) for å gi plasten farge. Slagfaste komponenter som sikrer at plasten ikke går i stykker når den blir slått eller kastet. Antistatiske midler for å redusere mengden av støv som fester seg til plast p.g.a statisk elektrisitet. Flammehemmere for å redusere brennbarheten. Mineralske fyllstoffer for å øke stivheten og gi bedre isolerende egenskaper - f.eks. talkum, kritt eller leire. Blåsemidler - kjemikalier som ved høye temperaturer (over 200oC) spaltes og blir til gass. Gjør plasten porøs (skumplast - isopor ). Antioksidanter brukes ofte for å forlenge plastenes levetid ved å hindre reaksjon med oksygen og ødelegge polymerkjeden. UV-stabilisatorer for å hindre ultrafiolett lys i å angripe plasten.

13 Egnet til ombruk I dag er alle opptatt av å vise ansvar for å bevare jorda vår for framtida og handle i samsvar med en bærekraftig utvikling. Det innebærer å unnlate å gjøre ting som kan begrense kommende generasjoners utvikling økonomisk, sosialt eller miljømessig. Vissheten om at vi bruker våre verdifulle ressurser på en klok måte, er viktig for oss alle. Gjenbruk er én av måtene vi kan oppnå dette på. Men først må vi være sikre på at vi bruker så få naturlige ressurser som mulig i produksjon og forbruk. Plast gjør maksimum ut av verdifulle ressurser ved å bruke minimale mengder råvarer og energi under fremstilling og videre foredling. Plast bruker marginale mengder - 4 prosent - av verdens råolje. Dagens plastmaterialer er lettere, men allikevel sterkere og mer tilpasningsdyktige enn noen gang, takket være stadige teknologiske nyvinninger. Dette innebærer at vi - produkt for produkt - bruker forholdsmessig færre av verdens olje- og energiressurser samtidig som vi øver mindre negativ påvirkning på miljøet. Plastens allsidighet. Dette måltidet med frossenmat lagres i og beskyttes av plast. Innpakningen fjernes og maten varmes raskt opp i en mikrobølgeovn i den plasttallerkenen den har vært lagret i. Så kan den spises rett fra tallerkenen. OPPGAVE FEM 1 Se på de forskjellige engangs -plastartiklene i huset. vor mange av dem blir brukt om igjen - og til hva? vor mange blir kastet - og hvordan? vilke blir brukt om igjen - og hvilke blir kastet? vorfor er det slik? Fremmer innovasjon istorien viser at plast har hjulpet designere til å utvikle nye eller forbedre eksisterende produkter, slik at livskvaliteten blir bedre og belastningen på miljøet minker. I alle livets forhold høster vi fordeler av denne utviklingen. Det økende mangfoldet av sportsartikler av plast har f.eks. gitt utøverne stadig flere utfordringer i form av rekorder som skal slås. I medisinen er plast ikke bare et alternativ til tradisjonelle materialer for klær og andre produkter som bedrer hygiene og sikkerhet, de har ført til en skjellsettende utvikling i mikrokirurgi. Plastemballasje har gitt enslige muligheter til å kjøpe én porsjon ferdig mat, klar for mikrobølgeovnen. Lagringstiden for emballert ferskmat er forlenget ved hjelp av oksygenavvisende folie. Refillpakninger for vaskemidler har ført til reduksjon av plassbehov pr. produkt i hyllene i supermarkedet. Plastene har bidratt til øket komfort, sikkerhet og utnyttelse av energi i transportsammenheng - fra biler og sykler til fly og tog. Som lettvektsalternativer til konvensjonelle materialer, tar de vare på naturressursene i produksjonen, bidrar til å redusere bruken av drivstoff samtidig som de begrenser påvirkningen på miljøet. Plast har også spilt en ledende rolle i utviklingen av el-bil-teknologien og oppfinnelser som kollisjonsputer i biler og det aerodynamiske nesepartiet på raske tog som Gardermobanen. Kommunikasjoner har fått en ny betydning ved hjelp av plast. Med mobiltelefoner, computere, Internett og digital teknologi kan vi lett få tak i den informasjonen vi ønsker og kontakte folk mens vi er på farten. Bruken av Internett ventes å få en fortsatt økning med 300% pr. år. Selv om optiske polymerfibre har vært tilgjengelige i mer enn 30 år, har bruken av dem økt eksplosivt, i takt med behovet for kostnadseffektive globale kommunikasjonslinjer. Om det er noe som øker, er det mengden av nyvinniger. Designere innen alle industrigrener eksperimenterer med plastenes muligheter. På felter hvor man ikke finner den rette type polymer til å oppfylle designerens behov, sørger forskere for å utvikle nye typer. Batterier av plast, selvlysende polymerer og roll-up dataskjermer høres i dag ut som fantasier, men de kan være tilgjengelige i nær fremtid.

14 5 Bærekraftig Ta vare på jorden for generasjonene som kommer etter oss. Alle blir mer og mer klar over at vi må vise mer ansvar for å ta vare på vår verden, av hensyn til generasjonene som skal komme. Industrien så vel som offentlige myndigheter bedyrer sin plikt til å agere på en måte som ikke begrenser mulighetene for våre barnebarn til å gjøre valg - miljømessig, sosialt eller økonomisk. Det er dette som kalles bærekraftig utvikling. I denne utviklingen spiller all industri en nøkkelrolle. Plasten og plastindustrien oppfyller sine forpliktelser på følgende måter: Beskytte miljøet: Stadig søke etter måter å spare ressurser på; ressurser som olje og annet fossilt brennstoff, vann, ja til og med matvarer. Plastindustrien arbeider etter prinsippet «bruke mindre - yte mer». Økonomisk utvikling: Plastindustrien gjør samfunnet rikere ved å sikre arbeidsplasser og skape trygghet - over en million mennesker har sitt virke i europeisk plastindustri. Sosiale fremskritt: Plast spiller en avgjørende rolle for innovativ teknologi, for produkter som øker vår levestandard, bedrer vårt helsevesen og sikrer grunnleggende utdannelse for en stadig økende befolkning på jorda. Ved hjelp av dette avsnittet vil du finne ut hvordan plast kan bidra til å beskytte miljøet slik at vi alle kan nå ambisjonene om en mer bærekraftig livsstil. For å svare på noen av oppgavene, må du nok se på avsnitt 4 og 6 også. Yte mer - bruke mindre Miljøvernorganisasjoner som Greenpeace stiller ofte spørsmålet: «hvorfor bruker vi OPPGAVE EN 1 Gi tre eksempler på hvordan folk flest i dag forsøker å gjøre sine liv bærekraftige, på en annen måte enn man gjorde tilbake på 60- og 70- tallet. Tenk f.eks. på energiforbruk og utnyttelse av ressurser. vilke fordeler fører disse tiltakene med seg? egentlig disse materialene, og er de nødvendige?» Dette er et godt utgangspunkt. Alle bruksgjenstander er fremstilt av råvarer. De fleste plastmaterialer produseres på basis av råolje - en begrenset og verdifull ressurs. Men det er ikke mye av den totale oljeproduksjonen som brukes til dette formålet - i alt går bare 4% til plast råvarer. Produksjon og bruk av plast har vokst jevnt, men mengden av olje som går med til plastproduksjonen har ikke økt i samme grad. Grunnen er at en kontinuerlig teknologisk utvikling gjør at plastprodukter stadig blir lettere, men allikevel både sterkere og enklere å tilpasse ulike formål. Annet 5% Plast 4% Andre kjemikalier 4% Dette åpner for utrolig mange bruksområder for plast. Det betyr samtidig at bruken av verdens olje- og energiressurser blir redusert om man tar produkt for produkt, foruten at det fører til at miljøet blir mindre belastet. Redusere miljøbelastninger Alt vi bruker - enten det er lagd av tre eller glass, plast, papir eller metall - utgjør en viss belastning på miljøet. Belastningen starter med utvinning av råvaren, og fortsetter med fremstilling og bruk av produktet fram til det til slutt havner på avfallsdeponiet. Drivstoff til transport 45% Fyring, elektrisitet og energi 42%

15 Vi setter inn energi råvarer Miljøbelastninger dreier seg om bidrag til global oppvarming, utslipp av brukte ressurser, og avfall. Uten at man tar alle disse faktorene i betraktning gjennom målrettede studier, er det ikke mulig å ta de nødvendige og riktige beslutninger for miljøet. Slike studier innebærer at man ser på hver enkelt del av «livssyklusen» for et produkt, som vist her. Mens industrien som administrerer avfallsbehandling arbeider hardt for å oppfylle målene for gjenvinning som EU har satt (se avsnitt 6), må ikke vi miste det endelige målet av syne - effektiv bruk av ressurser for å tilfredsstille kommende generasjoners behov. I noen tilfeller vil utviklingen av nye plastprodukter og ny teknologi som reduserer behovet for råstoff - og tilgrising av produktene i bruksfasen - gjøre det vanskeligere og dermed mindre lønnsomt økonomisk og utvinning av råstoffer produksjon, bearbeiding og utforming distribusjon og transport bruk/gjenbruk/ vedlikehold resirkulering avfallsbehandling Vi får ut utslipp til vann utslipp til luft avfall i fast form produkter energi og varme miljømessig å samle inn og sortere plasten når den er brukt. Som eksempel kan vi nevne at OPPGAVE TO lettvektsfolie behøver mindre råvare enn tradisjonell emballasje og er lettere å transportere, slik at mindre drivstoff brukes og færre forurensninger slipper ut. Imidlertid vil plastfolie som har vært utsatt for mye forurensning og som er vanskelig å skille ut fra annet husholdningsavfall, gjøre mekanisk gjenvinning vanskelig. Gjennom livssyklusanalyser er det mulig å vurdere den totale miljøpåvirkning et produkt har, fra produksjon til deponering på fyllinga; «fra vugge til grav». Besparelser gjemmom hele livssyklusen Redusere mengden av råstoff som settes inn fra starten av. Utviklingen av nye polymere og ny teknologi har ført til betydelig reduksjon i mengden av råvare som er nødvendig for å emballere et bestemt produkt. Ett eksempel er et supermarked som - ved å trykke produktinformasjon direkte på plastemballasjen rundt brødet - har redusert behovet for ekstra merkelapper og innpakning med 23% pr. pakke. Å bruke mindre drivstoff skaper færre utslipp i brukstiden. Redusert mengde av materiale i et produkt, har direkte innvirkning på vekten av leveransene. Ved å redusere mengden av emballasje for en gjenstand - stor eller liten - vil man transportere mer produkt 1 Tenk på en gjenstand av plast som finnes hjemme eller i klasserommet. Ved å bruke flytdiagrammet som ramme, skal du vurdere hvilken påvirkning denne gjenstanden har på miljøet gjennom hele livssyklusen. Bruk disse tankene til å tegne ditt eget flytdiagram. Begynn med en røff skisse og sammenlign med notatene andre i din gruppe har gjort. Vurder så om det er noe du ønsker å legge til i din skisse, før du lager det endelige diagrammet. Det kan være en fordel å bruke hjelpemidler av noe slag. Vær sikker på at følgende nøkkelord er tatt hensyn til: råvarer energi fremstilling distribusjon forbruk ombruk vraking energigjenvinning gjennom forbrenning resirkulering kjemisk behandling fyllplasser

16 OPPGAVE TRE 1 Nevn eksempel på en gjenstand som i dag lages av mindre råstoff enn tidligere. Fungerer gjenstanden i dag bedre, dårligere eller likedan som før? på maskineri, hjul og skinner - og plastmaterialet ruster jo ikke! Ser vi inn i framtida, er det ikke nødvendig å være profet for å forutsi at ultra-lettvekt kjøretøyer vil bli lagd av plast; det samme vil deler av motoren, av overføringer og drivaksler. Dette kan resultere i en 500-kilos bil med optimal utnyttelse av drivstoff, en bil som veier mindre enn passasjerene og bagasjen den frakter, uten at det går ut over sikkerheten. OPPGAVE FIRE Tror du det betyr spart energi at man bruker mindre råstoff til å lage den? va går besparelsene ut på? og mindre emballasje hver gang man laster opp en trailer eller et tog. Det reduserer utslipp, drivstoff-forbruk og kostnader. Vaskepulver pakkes nå i plastposer, noe som betyr 90% mindre emballasje enn da det ble levert i kartonger. Forbedringer i design og teknologi når det gjelder biler, har medført en dramatisk reduksjon av drivstoffforbruket. Fra 1974 til 1988 falt forbruket med gjennomsnittlig 14% for 18 bilmodeller i Europa. Plast bidro til minst halvparten av besparelsene med redusert vekt og bedre aerodynamikk takket være avanserte støpemetoder. Minimal påvirkning og maksimal gjenvinning ved slutten av livssyklusen. Ofte ser vi på avfall når vi tenker på å spare ressurser. Men vi må stille ett viktig spørsmål før vi avgjør om avfallet skal gjenvinnes eller kastes. Kanskje vi kan hindre at det blir avfall i det hele tatt, enten ved å redusere materialmengden som går med til å lage produktet, eller ved å forlenge dets levetid ved ombruk. En stor supermarkedkjede oppmuntret kundene til å ta med kjedens plastposer tilbake og bruke dem igjen neste gang de skulle handle. De lokket med et lite beløp i pant for hver plastpose som ble brukt på nytt. Resultatet ble at de reduserte bruken av nye poser med 60 millioner på et år, og sparte 1000 tonn plast! Bærekraftig utvikling og hva vi kan bidra med til daglig Gjøre en innsats for å transportere oss selv. Forskjellige transportmåter får forskjellige konsekvenser for miljøet. vis for eksempel alle reiste til jobb eller skole med buss i stedet for i hver sin bil, ville vi bruke mindre drivstoff og forårsake færre utslipp. Dette vil ikke alltid være den mest praktiske løsningen, men folk bør oppfordres til å velge den. Plast betyr mye for energiøkonomisering innen transport, fordi materialet er lett og reduserer vekten på kjøretøyet. Slik økonomisering oppnås ganske enkelt ved å velge plast framfor tyngre materialer, og ved teknologiske framskritt. Med plast har man gjort det mulig å fremstille verdens største gjenstand i ett stykke - en jernbanevogn. Den er produsert i Sveits og har fire vesentlige fordeler: vognen er raskere å produsere; den er 25% lettere enn vanlige vogner; den krever mindre råstoff og det brukes mindre energi i produksjonen. Lavere vekt betyr at det skal mindre energi til for å dra vognen, det gir mindre slitasje 1 Undersøk på hvilke måter dine medelever kommer seg til skolen. List opp hvilke deler av de forskjellige kjøretøyene som er lagd av plast, f.eks. bilseter og sykkelskjermer. Finn ut hva disse delene ellers kunne vært lagd av, f.eks. lær eller metall. Beskriv så fordeler og ulemper ved å bruke plast, med hensyn til funksjon, miljøpåvirkning og pris.

17 Å skape bærekraftige bygg. Det finnes mange eksempler på at plastmaterialer erstatter tradisjonelle materialer i bygg på grunn av sin fordelaktige styrke, levetid, vekt, isolasjon, pris, miljøpåvirkning, korrosjonsmotstand og estetiske appell. Vi kan nevne vindusrammer, rør og isolasjonsmaterialer. Plast bidrar til å gjøre bygninger bærekraftige på mange måter: Energieffektivitet: en nøkkelegenskap i moderne bygg, hvor plast kan by på store fordeler. I de nordlige land i Europa går nesten en firedel av alt energiforbruk til oppvarming av boliger. Plastmaterialenes isolerende evne gjør det mulig å redusere dette vesentlig. Forskning viser at for hver femtiende kilo skumplast som brukes til å isolere et hus, sparer man liter fyringsolje over 25 år, eller 150 liter i året. Man anslår at siden energikrisen på syttitallet, har bruken av skumplast i bygninger betydd besparelser tilsvarende nesten 20 milliarder liter olje! Belastning på miljøet. I Syd-Europa blir stadig flere hjem utstyrt med solceller slik at oppvarming kan foregå med solenergi. I et solcellepanel består en rekke vitale komponenter av plast. Like vel som til å varme opp bygninger, kan plast brukes til å kjøle dem ned. To intelligente polymere er nå under utvikling for å skaffe skygge og motvirke overoppheting av bygg. Materialene er transparente ved romtemperatur, men blir melkehvite når sola varmer dem opp. Da reflekterer de lyset og forhindrer overoppheting av bygninger. Disse materialene vil bli et alternativ til persienner og redusere behovet for luftkondisjonering. OPPGAVE FEM 1 va tror du menes med en intelligent polymer (se ovenfor)? Beskriv en imaginær intelligent polymer og hva den kan tenkes å bli brukt til. vilke funksjonelle og miljømessige fordeler kan systemhus by på, i forhold til konvensjonelle bygningsmetoder? Tenk på hvordan en vanlig byggeplass ser ut, med murstein, trematerialer, vindusrammer, glass etc. Midlertidige nødboliger. I dag bor flere mennesker i store byer enn de som eksisterte på jorda for 100 år siden, og siden folketallet øker raskere enn noen gang i historien, blir det stadig vanskeligere å skaffe seg tak over hodet. Utviklingen i plastproduksjon og design, fører til utvikling av billige systemhus som raskt og enkelt kan settes opp i hvilket som helst klima og som til og med tilfredsstiller kravene i jordskjelvsoner. Romforskning har mye med denne utviklingen å gjøre. Som eksempel kan nevnes at ett av konseptene som vurderes til boligkvarter på den internasjonale romstasjonen er en lettvekts, oppblåsbar boligmodul. Designet som en rom-suite er modulen en flerlags, punkteringsfri konstruksjon beregnet på å huse fire til seks astronauter.

18 6 Behandling av Avfallsreduksjon og gjenbruk til tross, det vil alltid finnes avfall å ta seg av, uansett hva vi bruker av materialer. Etterhvert som etterspørselen etter plast øker, blir utfordringen å sikre maksimal gjenvinning for å unngå tap av verdifulle ressurser, når et plastprodukt eller en plastemballasje har gjort sin nytte og deres liv tar slutt. Den beste måten å gjøre dette på, er å bruke alle tilgjengelige gjenvinningsteknikker, slik at balansen mellom miljøgevinster og kostnader blir best mulig. Det finnes tre mulige måter å ta seg av plastavfall på: Resirkulering Prosessen med mekanisk resirkulering benyttes der den er miljømessig og økonomisk forsvarlig. Dette er ofte tilfelle når store mengder av samme type plastavfall lett kan samles inn, som emballasje- og landbruksfolie, batterikasser, mineralvannflasker og andre beholdere. De fem stadier i resirkulering av plast er: 1 innlevering fra bruker. 2 innsamling av lokal myndighet eller selskap. 3 sortering etter type plast. 4 rensing, fjerning av etiketter, skitt og restinnhold 5 bearbeiding til granulat eller flak, som siden kan formes til nye produkter Innen EU har man satt seg mål for resirkulering av materialer innen noen sektorer, og muligheten for å øke resirkulering av plast er under utredning. Innen emballasje mener forskere at det er potensiale til å øke mengden mekanisk resirkulert plast til gjennomsnittlig 15% i 2006, sammenlignet med 11% i Det finnes også muligheter for økning i områder som landbruk, biler og distribusjon. Men på andre områder møter man barrierer hvor avfallet er vanskelig å samle inn (f.eks. bygg og anlegg), eller hvor forskjellige komponenter må separeres (f.eks. computere og elektronisk utstyr). Forskjellige termoplaster lar seg ikke blande når de varmes opp, og styrken på det gjenvunne materialet blir redusert ved blanding. Blandede termoplaster kan brukes til produkter som f.eks. vindusrammer, men som hovedregel er det tilrådelig å gjenvinne råmaterialene hver for seg. De vanligste plastmaterialene har fått et kodenummer som finnes igjen på mye av dagens emballasje. Kodene benyttes for å identifisere plast som blir sortert for hånd. øy energiverdi kan erstatte annet brennstoff. Plast som er sortert ut fra annet avfall er takket være sitt høye innhold av energi et fullgodt alternativ til fossilt brensel i energiintensive prosesser som f.eks. fremstilling av sement. Kommunalt, fast avfall. Forbrenning av plast sammen med annet, fast husholdningsavfall i godkjente anlegg, kan generere varme og/eller elektrisitet på en trygg måte, uten å forurense. Energigjenvinning. Plastprodukter er fremstilt av olje, noe som gir dem en høy varmeverdi - på høyde med kull eller enda høyere. Denne energien kan utnyttes ved forbrenning. Metoder for gjenvinning. Deponi/søppelfylling mulig løsning for restavfall siste utvei. Materialgjennvinning. Bruk av plastavfall til fremstilling av artikler som de gjenvunne, eller av nye produkter. Mekanisk gjenvinning. Ny produksjon basert på plastavfall, som bearbeides på vanlig måte til plastartikler. Kjemisk gjenvinning. Bearbeiding av plastavfall gjennom kjemiske prosesser, tilbake til råmaterialer for plastproduksjon eller annen kjemisk industri: feedstock recycling.

19 OPPGAVE EN Det er viktig å sortere de ulike plasttypene tidlig i gjenvinningsprosessen. 1 vorfor er det viktig å skille termoplaster og herdeplaster? 2 vorfor er avfall sortert etter plasttype mer verdt enn usortert avfall? 3 vorfor skiller man ofte mørk plast fra klar plast, selv om de er av samme materiale? 4 Se på plastemballasjen hjemme på kjøkkenet eller på badet. Let etter kodenummeret inni eller på undersiden av produktet. Lag en oversikt over hvilke plastmaterialer som brukes til hvilke formål. 5 Fant du eksempler hvor forskjellig type plast er brukt i samme produkt, f.eks. i lokket og selve beholderen? va tror du er grunnen til dette? I mange europeiske land, som Tyskland og Frankrike, bruker man et system med merkelapper som kalles grønne punkt for å indikere at produsenten betaler avgift til nasjonale gjenvinningsordninger. For ytterligere å fremskynde resirkulering av brukte produkter, oppmuntrer man produsentene til å ta hensyn til resirkulering allerede når et produkt blir designet. Som et eksempel kan man gjøre det enklere å fjerne etiketter ved å bruke lim som kan løses opp i vann. Gjenvunnet plast får ofte helt andre buksområder. Visste du for eksempel at de såkalte fleece-tekstilene er lagd av resirkulerte mineralvannsflasker? PET (polyetentereftalat) PVC (polyvinylklorid) DPE (polyeten med høy tetthet) Andre metoder å sortere plastmaterialer på: Analyser av elementer i plasten. PVC er f.eks. lett å skille ut på grunn av kloratomet i molekylet. Det finnes i dag automatiske sorteringssystemer som identifiserer og sorterer forskjellige typer plastflasker. Sortering etter tetthet. Plasten høvles i flak og legges i væskebad hvor noen flyter og noen synker. Man kan også bruke sentrifugeringsmetoden. LDPE (polyeten med lav tetthet) Elektrostatisk sortering. Denne metoden brukes for å skille plasttyper som har ulik evne til å lades elektrostatisk, f.eks. PET og PVC. Selektiv bruk av løsningsmidler. Organiske løsningsmidler brukes for å løse opp en eller flere polymertyper som deretter blir sortert, isolert og artsbestemt. OPPGAVE TO 1 PP har en tetthet på ca. 0,91 g/cm 3. Tettheten for PS er ca. 1,05. va for tetthet må en væske ha for at PP skal flyte og PS skal synke? 2 PET har en tetthet på ca. 1,35 g/cm 3. va for tetthet må en væske ha for å skille PET fra PS? 3 Når nye produkter av plast utvikles, vil sortering stå sentralt fra første stund. vis du skulle gi råd til en produsent om merking, hva ville du si? Tenk på tetthet, farge, blekktype og etiketter. 4 Gjenvinning er meningsfylt, men bare dersom det fins etterspørsel etter det gjenvunne materialet som svarer til tilbudet. Om det tilbys mye større mengder av et materiale enn hva markedet har bruk for, hva vil da skje med prisen for det gjenvunne materialet? gjenvunnet materiale som finnes på lager? kostnadene for gjenvinningsprosessen? lønnsomheten av prosessen? 5 vis tilbudet av et gjenvunne materiale er mye større enn etterspørselen, må man redusere innsamling av avfall. vilken betydning kan dette få for menigmanns syn på nytten av gjenvinning? PP (polypropen) PS (polystyren) annen plast

20 Kjemisk gjenvinning ( Feedstock recycling ) Potensialet for nye gjenvinningsteknologier som feedstock recycling, undersøkes av plastindustrien. Denne metoden, som hovedsaklig brukes for blandet plastavfall, praktiseres for tiden bare i Tyskland, men man overveier å investere i slike anlegg også i andre land. Det er fortsatt mye å lære om levedyktigheten for denne teknologien, om det er den som skal øke mulighetene for gjenvinning av plast i fremtiden. Innsamling og sortering Behandling av plastavfallet, dvs. oppmaling. Kjemisk gjenvinning = Feedstock recycling tilbake til basisråstoffet. Kretsløpsgjenvinning - tilbake til forrige produkt, eller som feedstock til nye petrokjemiske produkter Det finnes fire hovedmetoder for kjemisk gjenvinning ( feedstock recycling ): Pyrolyse Plastavfall varmes opp i vakuum og danner en blanding av gassformede og flytende hydrokarboner som ligner olje. ydrogenbehandling Plastavfall varmes opp med hydrogen. Dermed krakkes polymerene til flytende hydrokarbon. Forgassing Plastavfall varmes opp i luft og danner en blanding av karbonmonoksid- og hydrogengass, som benyttes til fremstilling av nye råmaterialer som f.eks. metanol. Kjemolyse Avfall fra noen plasttyper kan behandles med kjemikalier og brytes ned til råmaterialer som kan benyttes til å produsere samme type plast. kcal OPPGAVE TRE 1 Summer opp disse prosessene i et flytdiagram. Vær nøye med å skille mellom de ulike stadiene og mellom nytten av de fire sluttproduktene. 2 vilke andre faktorer må vi ta i betraktning før vi kan slå fast at prosesser som disse virkelig er til nytte? Vurder kostnadene forbundet med dem. Energi fra avfall Gjenbruk og gjenvinning er ikke de eneste alternativene til å behandle plastavfall. Slikt avfall har høye kaloriverdier, like høye som kull og olje. Disse verdiene kan man - sikkert og uten å forurense -frigjøre ved forbrenning, for å bruke dem til oppvarming og/eller energi. Det finnes tre hovedtyper av anlegg som utvinner energi fra plastavfall: forbrenning sammen med husholdningsavfall i kommunale forbrenningsanlegg, eller forbrenning som olje, vanligvis i kombinasjon med tradisjonelle fyringsoljer i en produksjonsprosess eller et varmekraftverk. Forhåndssortert blandet avfall av plastemballasje har vist seg effektivt som erstatning for kull i energiintensive prosesser som sementproduksjon, f.eks. i Kjøpsvik i Nordland. Ved brenning av blandet avfall som inneholder 8% plast, produserer plasten hele 30% av energien som blir utløst. I forbindelse med forbrenning nevnes ofte - særlig av miljøvernere - muligheten for dioksinutslipp. Dioksin er Denne figuren viser hvor mye energi 1 kg av hhv brunkull, dieselolje og plast gir. en bred benevnelse som dekker en familie av kjemikalier bestående av 75 dioksintyper og 135 beslektede stoffer kalt furan. Et svært lite antall av disse er giftige, men graden av giftighet varierer sterkt. Dioksiner oppstår hvor karbon, oksygen, hydrogen, klor og varme er til stede, og er et uønsket biprodukt i forskjellige forbrennings- og produksjonsprosesser. De forekommer også naturlig i forbindelse ned skogbranner, vulkanutbrudd og kompostdynger. Dioksinutslipp fra avfallsforbrenning har vært nøye overvåket og mye forskning er gjort for å redusere slike utslipp for å tilfredsstille de strengeste sikkerhetskrav. Europeisk lovgivning forutsetter at kommunalt avfall og avfall fra sykehus innen 2005 vil utgjøre bare 11 gram pr. år (=0,3% av de totale utslipp av dioksiner). Allerede nå blir over 2,6 millioner tonn plastavfall brent hvert år i Europa. Det erstatter fossilt brensel til produksjon av varme og/eller elektrisitet. Forbrenningen finner sted i nøye kontrollerte forbrenningsanlegg eller i sementfabrikker, hvor utslipp blir grundig overvåket og begrenset. Før resirkulering er det meget viktig å vurdere etterspørselen etter resirkulert materiale. Det har ingen hensikt å samle inn materiale for resirkulering hvis det ikke kan omsettes på en miljømessig og økonomisk forsvarlig måte. Det er også behov for å vurdere andre måter å behandle avfall på. va bør vi gjøre? Gjenvinne plast som materiale? Gjenvinne plast som kjemikalier til råstoff? Gjenvinne energien plasten inneholder gjennom forbrenning?