Дело в химии. Как все устроено?

Замена органических растворителей позволяет снизить и степень другого риска, всегда присутствующего в химической индустрии, – риска пожара или взрыва. Многие органические растворители обладают высокой возгораемостью, и их использование опасно не только для окружающей среды и работников в случае разлива или вдыхания паров – они могут просто взорваться. Замена их «зелеными» растворителями типа воды или CO₂ сделает для всех доброе дело.

Еще один важный момент – помимо исследований по оптимизации самого процесса, необходим поиск возможностей модификации и исходных материалов, стремление использовать только возобновляемые их источники.

По этой причине многие химические вещества сегодня синтезируются не «в пробирке» путем взаимодействия реагентов, но все чаще с использованием действия микроорганизмов, которые могут питаться органическими отходами, превращая их в нечто полезное.

Можно привести массу примеров – ванилин, пенициллин, этиловый спирт, уксусная кислота или полигидроксиалканоаты, исходное вещество для производства биоразлагающегося пластика. С помощью сложных техник генной инженерии можно создать микроорганизмы, которые способны синтезировать достаточно значительное количество разнообразной продукции из сельскохозяйственных или домашних органических отходов, превращая таким образом бросовые материалы, которые при этом достаточно затратно утилизировать, в полезные для общества. Пример этому уже работает в медицине – зеленый синтез Симвастатина, одного из самых используемых в мире холестериновых препаратов; еще всего несколько лет назад его получали путем модификации ловастатина, в свою очередь результата процесса ферментации дрожжей Aspergillus terreus. Эта модификация шла в несколько этапов и требовала затрат большого количества растворителя и ресурсов. В 2012 году Йи Танг, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, получил президентскую медаль за вклад в зеленую химию (она была учреждена в 1995 году Биллом Клинтоном, и мы уже упоминали ее в начале главки), за разработку альтернативного метода, в котором вместо многочисленных промежуточных этапов просто применяется фермент, вырабатываемый генно-модифицированной культурой Escherichia coli[46].

На данный момент существует всего один фактор, недостающий для заметного снижения влияния на окружающую среду: необходимость постоянного поиска новых субстанций, которые были бы более безопасны для природы и человека и которые могли бы быть использованы все более и более эффективно. Самым простым примером может служить биоразлагаемый пластик: мы все знаем, что пластик очень важен в современном мире для многих процессов, но знаем и то, что он очень опасен для морской фауны. Помимо макроотходов, засоряющих наши пляжи и желудки морских птиц, млекопитающих, черепах и рыб, в последние годы появились и микроотходы – мельчайшие частицы пластика, попадающие в природу из косметики, зубной пасты, во время процессов производства и стирки синтетической одежды, и они постепенно достигли пугающей концентрации в морях и попали в пищевые цепочки. Помимо совершенствования техники сбора и сортировки отходов для повторной переработки и принятия новых законов для сокращения отходов из пластика, уже не один десяток лет исследователи пытаются создать биоразлагаемый пластик, который мог бы перевариваться природными организмами в естественной среде или разлагаться в воде и атмосфере на нетоксичные составляющие. Проблема существующих сегодня вариантов биоразлагаемого пластика в том, что его механические характеристики не позволяют ему заменить обычный пластик во всех сферах. Если вы посмотрите вокруг себя, то увидите, что не только окружены пластиковыми предметами, но и что их множество видов с самыми разными свойствами: из него сделаны синтетические ткани нашей одежды, все непромокаемые плащи и куртки, телевизор, бутылки, мобильный телефон и даже мебель. Заменить все эти полимеры биоразлагаемыми материалами – задача не из простых. Вы можете себе вообразить телевизор, который вдруг начнет биоразлагаться как раз в самый интересный момент любимого сериала? Или детали машины, решившие разложиться в тот момент, когда вы мчитесь по трассе на скорости? Пока сочетание достаточно длительного срока службы и нужных механических характеристик – только мечта: но это все равно только вопрос времени.

Безумный Шляпник