Шел 1863 год, и знаменитый бильярдист, «отец американского бильярда» Майкл Фелан беспокоился о прочности бильярдных шаров, которые принесли ему его состояние. В то время они вырезались вручную прямо из бивней слона: слоновая кость была самым крепким материалом, который мы видели вокруг нас. Но шары получались очень дорогими, а если были сделаны плохо, то все равно не выдерживали многократных ударов и трескались.
К тому же актуальным начинал становиться вопрос: а что, если в мире скоро не станет слонов? Откуда же тогда брать бильярдные шары? Как мы будем играть в бильярд?! Фелан был очень этим озабочен. Но у него были 10 000 долларов, которые он предложил в качестве приза изобретателю, который найдет подходящую замену слоновой кости. Так Фелан спас бы свою любимую игру, ну и конечно, пару тысяч слонов тоже, почему нет.
На призыв откликнулся Джон Уэсли Хайат, 26-летний подмастерье-печатник. Делая книжные корешки, он придумал несколько разных рецептов, в том числе довольно плотный материал с сердцевиной из древесного волокна, покрытой смесью шеллака (смолы, полученной из выделений кокцида, лакового насекомого). Всё это он скатывал в шар и покрывал пылью из слоновой кости, чтобы придать ему традиционный вид. Но его шары из «искусственной слоновой кости» не обладали такой твердостью, как настоящие, и плохо отбивались, поэтому бильярдисты их не оценили.
В конце концов Хайат начал экспериментировать с нитратом целлюлозы — хлопком, обработанным азотной и серной кислотами. Делал он это на свой страх и риск, учитывая, что это соединение воспламеняется уже при 60º и часто приводило ко взрывам. Если растворить нитрат целлюлозы в спирте и эфире, получится сиропообразный раствор, называемый коллодием, которым хирурги перевязывали раны во времена до Первой мировой.
Хайат смешал этот коллодий с камфорой (полученной из камфорного дерева) и обнаружил, что продукт был достаточно устойчивым и поддающимся к формованию. Он назвал его целлулоидом. Сформированный в плотные шары целлулоид вел себя примерно как слоновая кость и неплохо отбивался от бортиков. Но, будучи сделанным из нитрата целлюлозы, он обладал некоторыми неприятными свойствами. Хайат позже признал: «Поднесенная сигара сразу же вызывала серьезное пламя, а иногда сильный контакт шаров друг с другом приводил к небольшому взрыву». В общем, для хорошей игры в бильярд такие шары тоже не подходили, и заветные 10 000 долларов Хайат так и не получил.
Зато парень стал всемирно известным. В 1869 году Джон Уэсли запатентовал свой новый материал, целлулоид, первую пластмассу («пластичную массу», из которой можно было лепить конструкции нужной формы). А ещё через год Хайат основал фирму для её производства, начал делать искусственные зубы и клавиши для пианино и стал очень состоятельным джентльменом. Мы до сих пор производим из придуманного им целлулоида некоторые вещи, в том числе ручки, детские куклы, киноленту и да, шары! — правда, для настольного тенниса.
Так 153 года назад Хайат изобрел первый практичный, серийно воспроизводимый пластик — материал, которому при правильной температуре и давлении можно было придать любую форму. Это означало, что у инженеров и дизайнеров теперь был новый класс материала, с которым они могли работать. И он был куда податливее, чем любые натуральные материалы, такие как дерево, кожа или стекло.
Хотя в целом этот первый пластик всё еще был очень неприятным в использовании. Шары, опять же, взрывались. А ранняя пленка вся делалась из целлулоида и была легковоспламеняющейся. Поэтому в «Бесславных ублюдках» Квентина Тарантино, когда главные герои сжигают кинотеатр с нацистами, они используют кучу пленки, чтобы пламя быстро разгорелось. И даже сегодня заводы по производству целлулоида регулярно взрываются (последний такой инцидент был в Китае в 2015 году).
Одноразовая жизнь
Целлулоид считается первым коммерческим пластиком, но всё равно он во многом оставался естественным материалом. Целлюлоза в этом нитрате целлюлозы получалась из обычного хлопка, а камфора — из деревьев. Первый полностью синтетический пластик, бакелит, изобрели в 1907 году (причем российские и американские ученые сделали это почти одновременно). Новый материал появился в результате перехода мира к электроэнергии: человечеству резко потребовались изоляторы для проводки. С этой задачей хорошо справлялся шеллак, желтоватая природная смола. Но она получалась из насекомых, паразитирующих на тропических деревьях, поэтому производители были сильно ограничены в его количестве.
Бакелит был куда более устойчив и безопасен, чем целлулоид: из него даже делали старые телефоны и настольные лампы. Даже при 300 ºС он не загорался, а только обугливался. Его можно было быстро изготовить в лаборатории из фенола и формальдегида, а материал был прочным и прекрасно защищал древние проводки от воспламенений.
Но с бакелитом, созданным незадолго до Первой мировой, началась новая эра. Люди получили новый мощный инструмент для создания всего, чего им только хотелось. Теперь ученые знали, что можно создавать полностью синтетические пластмассы — и практически в неограниченном количестве, если под рукой были продукты нефтепереработки. Натуральные материалы перестали быть единственным возможным вариантом.
Темпы производства пластика ускорились во много раз из-за нехватки материалов во время Второй мировой войны. Нейлон заменил хлопок; вместо чистого каучука в шинах начали использовать синтетический каучук; добавление пластика в стекло сделало его пуленепробиваемым.
Вторая мировая подсадила мир на пластик, как на какой-то опиоид. Наверное, даже сильнее. Вы можете вылечить человека, зависимого от наркотиков, но вы уже никогда не сможете вывести пластик из организма человечества. По крайней мере, если не подсадите его на что-то еще сильнее.
Как и опиоиды, в моменте пластмассы многое улучшают, временно маскируя разрушительное действие возникающей зависимости. Достаточно посмотреть на людей, прыгающих от радости на двухстраничном развороте журнала Life от 1 августа 1955 года. Заголовок под фото гласит: «Жизнь одноразового использования! Одноразовые предметы сокращают домашние хлопоты!». На фото — сияющая семья с раскинутыми руками, как бы поклоняющаяся падающим вокруг предметам — тарелкам, чашкам, столовым приборам, урнам, подгузникам. «Все объекты, летящие на этой картинке, — говорится в рассказе, — предназначены для выбрасывания после использования. Домохозяйкам не нужно о них волноваться».
Нефтяные и газовые компании в 60-е превратили мечту о такой жизни в реальность. Обычные люди смогли жить с таким же расточительством, как короли. Американцы и европейцы со средним доходом стали спокойно выбрасывать стаканы после того, как один раз из них выпили. Тарелки после того, как один раз съели с них бургер. Пакеты после того, как один раз что-то в них пронесли. А потом такое поведение распространилось и на другие страны, а также на другие категории товаров.
Рынок тары для напитков, когда-то целиком принадлежавший стеклу, теперь переполнен газировками, соками и энергетиками, запечатанными в пластиковые пакеты и бутылки. Гигантские потомки 21-дюймового ЧБ-телевизора из 1955 года теперь делаются из пластика. Зубная паста не просто находится в пластиковых тюбиках — до недавнего времени она сама была пластиковой.
Ужасы нашего городка
Только в начале 2010-х бренды стали постепенно отказываться от пластиковых микрогранул, которые они десятилетиями добавляли в зубную пасту и скрабы для лица, чтобы повысить их очищающую способность. Эти продукты раньше содержали (а в России многие и содержат) сотни тысяч частиц микропластика, которые наносили вред организму, если принимать их вовнутрь, и наносят вред экологии, потому что смываются в моря и реки, где их в итоге съедают мелкие организмы.
Потребители не особенно обрадовались, когда поняли, что происходит — но даже в Штатах это официально запретили только в 2015 году, когда президент Барак Обама подписал Закон об использовании продуктов без микрогранул. Это случилось спустя четыре десятилетия после того, как в косметической промышленности были запатентованы первые скрабы с микропластиком.
В законе речь в основном шла о скрабах для тела и лица. Но подводки для глаз, тушь для ресниц, губная помада — все они по-прежнему содержат десятки тысяч микропластиков, и этого вообще никто не запрещал. Эти мелкие гранулы очень нравятся косметической индустрии: они действуют как подшипники, делая продукты более растекающимися по коже и шелковистыми на ощупь.
По некоторым оценкам, около 2 миллионов килограммов микропластика из средств личной гигиены ежегодно попадает в водную среду. Только из одного Китая ежегодно вымывается 210 триллионов маленьких микробусин. И хотя да, США запретили микрогранулы в некоторой косметике, глобально ситуации это не помогло. Не говоря уже о всех тех частицах, которые уже давно кружатся в экосистеме, и их оттуда никак не убрать (по крайней мере, такого способа мы пока не придумали — кроме поедания рыбы, съевшей планктон с гранулами пластика внутри).
Прошло всего чуть больше ста лет после его изобретения, но пластик уже стал повсеместным в окружающей нас среде. Пластиковые пакеты можно найти везде — от пиков Эвереста до глубин Марианской впадины. Мы никогда не узнаем, сколько пластика успело выпустить человечество. По последним оценкам, только с 50-х годов, начала «одноразовой жизни», мы произвели порядка 8,2 триллиона килограммов пластика. Это вдвое превышает вес всех животных на Земле. Около 85% из этого пластика, 6,5 триллионов килограмм, стали отходами. Из этих отходов 9% были переработаны, еще 12% сожжены. Остальные или попали в моря-океаны, или лежат на свалках, постепенно распадаясь на мелкие частицы и проникая в почву.
Конечно, многие пластмассовые изделия, такие как телевизоры и автомобильные детали, служат относительно долго, но 42 процента пластика сейчас приходится на упаковку, и только малая её часть подвергается вторичной переработке.
Пластикового загрязнения в мире так много, что если собрать его и превратить в пищевую пленку, её будет более чем достаточно, чтобы накрыть весь земной шар. Каждый год порядка 8 миллиардов килограмм пластика попадает только в океаны — один полный мусоровоз каждые полминуты. Фактически пластика в окружающую среду сейчас выливается столько, как если бы каждый человек на планете еженедельно ходил к морю и выкидывал в него пакет с продуктами.
В 1950 году, после Второй мировой, когда началось широкомасштабное производство пластика для потребителей, промышленность произвела ~2 миллиарда килограммов смол и синтетических волокон. К 2015 году это число увеличилось в 200 раз. Половина веса приходится на одноразовый пластик — 600 миллионов пластиковых пакетов сейчас используются каждый час. Если связать их вместе за ручки, этого хватит, чтобы обернуть всю планету семь раз.
Больше всего «мусорят» американцы: средний житель тут производит около 100 кг пластиковых отходов в год. Это в два раза больше, чем у жителей Европейского Союза — там каждый человек выкидывает порядка 45 кг пластиковых отходов. Число становится еще более впечатляющим, если учесть, что одним из преимуществ пластика является то, что он в разы легче, чем другие материалы, вроде дерева или стекла.
Более половины когда-либо произведенного пластика было выпущено в последние два десятилетия. И это производство продолжает расти в геометрической прогрессии. Когда-нибудь человечество откажется от использования ископаемого топлива, перейдя на солнечные панели и другую энергетику. Но будет невозможно полностью отказаться от производства пластика. И как мы не можем убрать из атмосферы лишний СO2, так и микропластики в океанах уже никуда не испарятся. Они останутся там на всё обозримое будущее.
По прогнозам, к 2040 году поток пластиковых отходов в водные экосистемы утроится. А к середине этого века мы создадим в общей сложности 30 триллионов килограммов пластмасс и добавок — всего за сто лет с начала их производства! На каждого живущего человека в мире придется минимум по три тонны пластика. Каждую минуту, по сути, шесть мусоровозов с этим материалом будут попадать в океан. И примерно тогда же, уже через тридцать лет, пластика в морях и океанах по весу станет больше, чем рыбы.
Как говорил Джордж Карлин, может быть, в этом и есть смысл человечества — производить пластик?
Промокод для читателей нашего блога!
— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — по промокоду HabrFIRSTVDS.
50 тысяч активных серверов и 10 тысяч клиентов, которые с нами больше 5 лет.
