Czvikovszky Tibor: A műanyag igazi anyag

Czvikovszky Tibor, a polimer anyagtudomány jelentős szakértője a kőolaj lehetséges alternatíváiról, a szerkezeti anyagok csoportjain belül a műanyagok jelentőségéről és keményítőből készített bevásárlószatyorról beszélt sok más mellett a Társalgó vendégeinek.

Őszintén örülök minden érdeklődőnek, aki a Mindentudás Egyetemén felfigyelt a műanyagok és a környezet kapcsolatáról szóló előadásra. Ellentmondásos anyagcsaládról van szó, különös tekintettel a jelenleg felhasznált alapanyag: a kőolaj szerepére.

Ön szerint meddig elég még a kőolaj a Földön? (mano)
- Jelenleg mintegy 40 évre való feltárt, de még felszínre nem hozott kőolajtartalékról tud a világ. Érdekes azonban, hogy ezelőtt 40 évvel is kb. 40 évre becsültük a tartalékainkat, aminek e szerint mára már el kellett volna fogynia.

Ön is műanyag szatyorral megy vásárolni? (kakas)
- Igen, én is műanyag szatyrot használok, de többször. Ez is újrahasznosítás (recycling), és az utolsó alkalommal pedig ebbe a szatyorba rakom a szemetet.

Elmagyarázná nekem, miként készül a hőre lágyuló és a hőre keményedő műanyag? (bakelit)
- A legnagyobb különbség a hőre lágyulók és a hőre keményedők között a térháló, a háromdimenziós szerkezet, ami csak az utóbbi csoportra jellemző. A térhálós polimerek sajnos az újrahasznosítás egyszerű pályáján nem futhatnak végig, ezeket ugyanis nem lehet újra megolvasztani és újraformálni. Szerencsére a világ évi 200 millió tonna mesterséges polimergyártásából mintegy 90% hőre lágyuló, tehát újrahasznosítható. A térhálós, tehát nem megolvasztható termékcsalád legtipikusabb képviselője a gumiabroncs. Ez az, ami nem olvad és nem is oldható fel. A gumiabroncs újrahasznosítására is vannak természetesen javaslataink, de a folyamatot mindig mechanikai aprítással kell kezdeni. A felaprított rendszer gumitartalma (az acélsodrony és a textil mellett) sok helyen újrahasznosítható, végső soron ez az apríték még az autópálya aszfaltjában is előnyös adalék lehet.

Ön szerint milyen lehetőségek rejlenek a műanyagban? (kerdezo)
- Műanyagok nélkül a korszerű technika - különösen a hightech oldalon - ma egy lépést sem tehet. Nemcsak az elektrotechnika, de az elektronika és így a távközlés, illetve a kapcsolódó iparágak is kulcsfontosságú alkatrészeket gyártanak mesterséges polimerek segítségével. Ezek az iparágak pedig még mindig a gyorsuló fejlődés szakaszában vannak. A másik oldalon az infrastrukturális fejlesztés, tehát a közművek korszerűsítése is elképzelhetetlen műanyagok nélkül. Nemcsak a vizet, a villanyt, a telefont és a gázt vezetjük műanyag vezetékeken keresztül, de a csatornázás, a belvíz elvezetés és még sok más infrastrukturális eszközrendszer is ebből az alapanyagból indul ki.

Ön a mesterséges polimerek szakértője. Elmagyarázná magát a kifejezést? (dudu)
- A mérnöki anyagok három nagy csoportra oszthatók: fémek, szilikátok és polimerek. A polimerek családja további két fő részre oszlik: természetes polimerekre és mesterséges polimerekre, vagyis műanyagokra. A mérnöki anyagok között a fémek, a szilikátok és a polimerek között elsősorban a kötéstípusban van különbség. A fémek atomjai között fémes kötés van, ez szabad elektronmozgást jelent az egész alkatrészben, amiből következik a fémek kiváló elektromos és hővezető képessége és még sok más gyakorlati tulajdonság. A szilikátok kötéstípusa a szilíciumatom jellege következtében nem ilyen, hanem ionos és kovalens kötés. A kovalens kötés azt jelenti, hogy két elektron, vagyis egy elektronpár úgy kapcsolja össze a két szomszédos atomot, hogy ehhez a kettőhöz, de csak ehhez a kettőhöz tartozik, tehát nincs szabadsági foka ahhoz például, hogy vezesse az áramot. A polimerekben ez a tipikus kovalens kötés egy szénlánc mentén érvényesül, és ez a hosszú (több mint ezertagú) szénlánc a polimer váza. A polimer tehát óriás méretű, ún. makromolekula, amely tipikusan szénből épül, és kovalens kötésekkel kapcsolt láncszemekből, ún. monomerekből áll. A természet is így építi fel az élővilágot: a növények, az állatok, sőt az ember maga is lényegében polimer anyagból épül fel. A legszebb példa ezen a területen a polimerek sokoldalúságára az emberi genom, ami egy hosszú fehérjelánc, mintegy 20 aminosavból felépítve. Ebből a 20 "betűből" a sok ezer, vagy akár milliós "szövegek" (akár regény hosszúságban is) teljes mértékben jellemzik nemcsak ember mivoltunkat, hanem egyedi tulajdonságainkat is. A mesterséges polimerek tehát a természetes polimerek egyszerűsített, de ismételhető minőségben előállított "utánzatai".