В 2014 году биолог Джон Вайнштейн и его аспиранты начали изучать микропластик. Команда базировалась в военном колледже Цитадели в Чарльстоне, Южная Каролина. Согласно их исследованиям, большая часть микропластика в океане произошла от порванных пластиковых пакетов, но также ученые нашли много пластика непонятного происхождения. Он был черным, трубчатым и микроскопическим. Позже Вайнштейн и его студенты нашли очень похожие фрагменты пластика рядом с дорогой. Они поняли, с чем имеют дело – с крошечными кусочками автомобильных шин.
Шины являются одним из самых повсеместных распространителей пластикового загрязнения на планете. Исследование 2017 года, проведенное Питером Яном Коле из Открытого университета Нидерландов, опубликованное в Международном журнале экологических исследований и общественного здравоохранения, показало, что на долю шин приходится до 10% от общего объема отходов микропластика в Мировом океане. В докладе Международного союза охраны природы за 2017 год этот показатель составил 28%.
«Износ шин – это скрытый источник микропластика в окружающей среде», – писал Коле и его соавторы. «Но осведомленность об этом низкая, к тому же в настоящее время шинам нет альтернативы».
Из чего сделаны шины?
Тысячи лет колеса изготавливались из камня или дерева. В конце концов, сверху была добавлена кожа, чтобы смягчить поездку, а затем последовали колеса из твердой резины. Автомобили были изобретены в конце 1800-х годов, а воздушные шины были изобретены сразу после этого.
В то время шинная резина производилась в основном из каучуковых деревьев, выращивание которых привело к массовому обезлесению по всему миру. Но с наступлением 20-го века, когда автомобили стали дешевле, мир нуждался в большем количестве резины. В 1909 году немецкий химик Фриц Хофманн, работающий на немецкую химическую компанию Bayer, изобрел первый коммерческий синтетический каучук. К 1931 году американская химическая компания DuPont индустриализовала производство синтетического каучука.
Сегодня шины состоят примерно из 19% натурального каучука и 24% синтетического каучука, который является пластиковым полимером. Остальное – это металл и другие соединения. Производство шин по-прежнему оказывает колоссальное воздействие на окружающую среду, начиная от продолжающегося обезлесения и заканчивая выбросами вредных для климата ископаемых видов топлива, используемых для производства синтетических каучуков. Современные автомобильные шины требуют около 7 галлонов масла, в то время как грузовые шины требуют около 22 галлонов масла. Становится все более очевидным, что по мере износа шины выбрасывают крошечные пластиковые полимеры, которые часто попадают в океан.
Как изнашиваются шины?
Рисунок протектора шин обеспечивает сцепление автомобиля с дорогой, а также обеспечивает маневренность и торможение. Но лучшее сцепление также означает большее трение.
Отчет Tire Steward Manitoba, Канада, за 2013 год показал, что шины грузовиков теряют почти 1,2 кг резины за срок службы. Исследование Kohl показало, что только в США ежегодно производится около 1,8 миллиона тонн шинного микропластика. Сколько именно таких отходов попадает в водные пути, зависит от многих факторов, начиная от того, где находится дорога и заканчивая погодными условиями; например, дождь может привести к попаданию в окружающую среду большего количества частиц. Исследования по этой теме относительно новые, поэтому оценки будут уточняться со временем.
Попадание частиц шин в реки или океаны может иметь заметные последствия для морской флоры и фауны. Джон Вайнштейн подверг креветок воздействию частиц шин в лабораторных условиях и обнаружил, что креветки съели частицы, которые после застряли в их жабрах. Однажды попав в организм, частицы накапливались в кишках креветок.
Сейчас ученые и предприниматели всего мира все больше задумываются об этой проблеме и ищут пути решения. Например, в 2017 году исследователи под руководством Университета Миннесоты нашли способ производства изопрена, ключевого компонента синтетического каучука, из натуральных источников, таких как трава, деревья и кукуруза, вместо ископаемого топлива.
В прошлом году компания Goodyear представила концептуальную шину из переработанной резины с мхом посередине, которая предназначена для поглощения углекислого газа во время путешествий. Тем не менее, частицы этих новых шин также могут попасть в окружающую среду. Снижение износа шин, говорится в исследовании Коле, вероятно, будет стоить дороже других показателей, таких как сопротивление качению, компромисс, который может оказаться трудновыполнимым для производителей. Также есть мнение, что дорожное покрытие может быть менее абразивным или более пористым, чтобы уменьшить выработку микрочастиц или помочь улавливать частицы износа шин, также могут существовать более совершенные технологии улавливания стоков частиц шин с дорог. В целом, этот вопрос пока остается открытым для ученых и изобретателей всего мира.
Яна Доценко
Источник: National Geographic