XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Эко-пластик из молока

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы

Сальникова Е.О. 1

---

1МБОУ ИЕГЛ «Школа-30»

Северюхина В.А. 1

---

1МБОУ ИЕГЛ «Школа-30»

Работа в формате PDF

663.6 KB

ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Замена пластика – это актуальный и экологически важный проект, особенно когда наша планета сильно загрязнена. Пластиковые пакеты, игрушки и бутылки – нужные предметы для человека в его жизнедеятельности, но они превращают планету в свалку. Пластик разлагается сотни лет, поэтому нужно думать, как его заменить биоматериалами и переработкой.

Вред пластика огромен. Например, рыбы в океанах путают пластик с едой, а к людям в организм попадают микрочастицы пластика. Это серьезная проблема и в этой работе я хочу показать, как можно ее решить простыми, натуральными средствами.

В моем школьном проекте я исследую, как заменить вредный пластик на биоразлагаемый материал, сделанный из обычного молока! Молоко содержит казеин - белок, который при нагревании и добавлении уксуса превращается в твердый, гибкий пластик. Этот материал разлагается за недели, а не за сотни лет, и его можно использовать для упаковки, игрушек или украшений.

Цель проекта – не только создать такой эко-пластик своими руками, но и доказать, что каждый из нас может внести вклад в спасение планеты.

В первой части работы представлен теоретический материал о пластике: что такое пластик, его виды и маркировка, какие изделия и товары можно получить из переработанного пластика, из чего делают пластик, о его вреде для экологии. Во второй практической части работы рассмотрены существующие в настоящее время возможные экологические материалы заменители пластику и показан способ получения пластика из биологического материала – обычного молока.

Чтобы получить результаты в данной работе я провела эксперимент и наблюдение, что помогло мне получить эко-пластик из молока.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ: ХАРАКТЕРИСТИКА ПЛАСТИКА

1. 1. Пластик: понятие и маркировка

Пластик окружает нас повсюду и является частью нашей жизни. Мы используем его в самых разных сферах – от упаковки продуктов до изготовления продукции: из него делают посуду, мебель, игрушки и многое другое (рисунок 1).

Рисунок 1. Продукция из пластика

Мы привыкли к нему, но даже не представляем какой вред наносит экологии его применение и использование.

Пластик (или пластмасса) – это синтетические материалы, которые получают в процессе химической реакции, которые при нагревании до определенной температуры становятся пластичными и легко поддаются обработке.

Первый в мире искусственный пластик в 1855 году создал английский изобретатель Александр Паркс (рисунок 2).

Рисунок 2. Английский изобретатель Александр Паркс

Он искал материал, из которого можно было бы делать шары для бильярда. В те времена они изготавливались только из слоновой кости и были достаточно дорогими. В 1953 году началось массовое производство пластмассы.

Для обозначения типа пластика используют специальный значок – треугольник, состоящий из трех стрелок. Внутри него указывается цифра от 1 до 9, соответствующая конкретному типу пластмассы (рисунок 3).

Рисунок 3. Пример маркировки пластика

Это один из самых часто встречающихся типов пластмасс. Основное преимущество этого материала – возможность вторичной переработки. Этот пластик очень легкий, недорогой, однако он пропускает ультрафиолетовое излучение (например, солнце), которое может пагубно сказаться на содержимом емкостей, изготовленных из ПЭТ.

Из ПЭТ изготавливают: бутылки для различных напитков, емкости и пакеты для молочной продукции, емкости для растительных масел, косметическую тару, емкости для еды, упаковку средств для стирки.

Все эти изделия можно перерабатывать, за исключением емкости из-под масел. Пластики с цифрой 1 в маркировке допустимо использовать только один раз. Если его использовать много раз, то изделие выделяет токсин, который негативно влияет на разные системы организма.

В приложении 1 представлены изделия и товары из переработанного пластика. Пластик – легкий, долговечный и недорогой материал. Процесс создания пластика начинается с выбора сырья. Основные виды сырья, применяемого в производстве пластмасс – это нефть, природный газ, уголь,древесина.

1. 2. Вред пластика для экологии

Пластик опасен для экологии. Пластик может медленно разрушать окружающую среду разными способами: от вымывания токсичных веществ в почву и грунтовые воды до прямого удушения или отравления животных, которые его проглатывают.

Значительная часть пластика, который не перерабатывается, не сжигается и не отправляется на свалки попадает в океаны, где создает еще более серьезные проблемы. Пластик в океане может нанести серьезный вред некоторым животным, а другие часто принимают его за еду. В океан ежегодно попадает примерно около от 5 до 13 миллиона тонн пластика.

Полностью отказаться от пластика мир не может, поэтому необходимо найти аналоги данному материалу, чтобы снизить вред, который пластмасса наносит природе и человеку.

Рассчитать скорость разложения пластика очень сложно из-за различных факторов: тип материала, температура, влажность, попадание солнечных лучей. Вот примерная скорость разложения некоторых видов пластика:

1. пакет - 20 лет;

2. кофейный стаканчик - 30 лет;

3. трубочка для напитков - 200 лет;

4. пластиковая бутылка - 450 лет;

5. пластиковый стаканчик - 450 лет;

6. одноразовый подгузник - 500 лет;

7. зубная щетка - 500 лет.

Главные мировые производители пластика – это Китай и США. Китай – страна, которая использует и производит много товаров из пластика.

Производство пластика сопровождается выбросами в атмосферу большого числа токсичных химических веществ. Многие из этих химикатов представляют особенно серьезную угрозу для здоровья человека, поскольку они приводят к различным заболеваниям. Их сложно обнаружить, так как они не имеют цвета и не имеют запаха.

В связи с ростом производства и использования пластмассы, растет и объем пластиковых отходов. Почти половину пластмассы в отходах составляет упаковка (рисунок 4).

Рисунок 4. Структура пластиковых отходов

Обращение с отходами пластика представлено на рисунке 5.

Рисунок 5. Обращение с отходами пластика

Пластик является причиной экологических проблем из-за его медленного разложения в природе. Сегодня пластик перерабатывают. Это позволяет повторно использовать этот материал, что уменьшает число отходов и сокращает загрязнение окружающей среды.

В России действует около 500 предприятий, которые перерабатывают от 350 до 450 тысяч тонн пластиковых отходов в год.

Важно продолжать рассказывать людям о том, зачем и как сортировать пластиковые отходы, об опасности их сжигания, об использовании альтернативной пластику упаковки, об отказе от одноразового пластика.

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ: СПОСОБЫ ЗАМЕНЫ ПЛАСТИКА

2.1. Заменители пластика

Существуют различные экологичные альтернативы пластику, которые используются людьми в самых разных сферах (таблица).

Таблица. Эко-материалы заменители пластика

Но использование этих эко-материалов имеет недостатки, такие как дороговизна производства и низкие качества по сравнению с пластиком – меньшая прочность, гибкость.

Изучив различные варианты эко-материалов, которые служат заменой пластика, мой интерес вызвал способ, который можно изготовить самостоятельно в домашних условиях: пластик на основе молока.

2.2. Эко-пластик из молока

Молоко содержит казеин – белок, который при нагревании и добавлении уксуса превращается в твердый, гибкий пластик. Этот материал разлагается за недели и его можно использовать для упаковки, игрушек и украшений.

Для проведения эксперимента мне понадобилось 250 миллилитров теплого молока, 4 столовые ложки 9%-го уксуса.

Рассмотрим способ изготовления пластика. В разогретое до 60-70 градусов молоко вливаем уксус и тщательно перемешиваем. В результате этого наблюдались в молоке комочки, молоко стало более кислотным и молочный белок начал отделяться от остальной жидкости. Получившуюся смесь перелили через дуршлаг и выделили густую массу, напоминающую творог. Немного отжали оставшуюся влагу, все комочки вымесили, как тесто, чтобы образовался цельный материал. С помощью формочки для льда придали массе нужную форму и оставили сушиться. Готовое изделие получилось через 2 дня (приложение 2). Такой пластик напоминает пластмассу, он прочный, не крошится, не имеет неприятного запаха. Данный пластик можно покрасить яркими красками или добавить пищевой краситель при вымешивании теста.

Проект про эко-пластик из молока получился классный, но можно добавить разные вещи, чтобы пластик стал крепче, гибче или лучше держался. Например, можно попробовать:

1. глицерин или масло (для гибкости): если добавить немного глицерина или растительного масла, то пластик будет не таким хрупким и не будет ломаться так легко (смешать 1 чайную ложку глицерина на стакан молока);

2. крахмал (для прочности): если взять кукурузный или картофельный крахмал, то он сделает пластик крепче, тверже и не разваливающимся (добавить 2-3 ложки крахмала в смесь молока и уксуса);

3. измельчённая бумага или ткань (для крепости): если разорвать старую бумагу или ткань на маленькие кусочки и смешать с молоком, то это добавит волокон, и пластик будет сильнее и не порвётся;

4. сода или лимонный сок (для лучшей формы): если пластик плохо держит форму, то можно добавить щепотку пищевой соды или лимонный сок. Это поможет казеину (белку из молока) лучше склеиться и пластик получится ровнее.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В своем школьном проекте я, Екатерина Сальникова, изучила важную проблему загрязнения окружающей среды пластиком и предложила простой способ ее решения с помощью натурального материала.

Пластик, который окружает нас повсюду удобен в использовании, но наносит огромный вред экологии: он разлагается сотни лет, загрязняет океаны, почву и накапливается в организмах животных и людей. Я узнала о видах пластика, его производстве из нефти, газа и других ресурсов, а также о маркировке, которая помогает сортировать отходы для переработки. Переработка пластика не решает проблему полностью, особенно в России, где ежегодно перерабатывается лишь часть отходов.

Чтобы найти альтернативу, я рассмотрела эко-материалы, такие как грибы, водоросли, крахмал из кукурузы и другие, но остановилась на самом доступном – эко-пластике из молока. У меня получился проект про эко-пластик из молока. Получилось, что создали пластик из обычного молока, который не вреден для природы. Молоко – это натуральный продукт, и мой пластик разлагается сам по себе, как листья в лесу, а не лежит в земле много лет, как обычный пластик. Я смешала молоко с уксусом, и получился белый материал, похожий на пластик.

Преимущества этого эко-пластика: он натуральный, безопасный, дешевый и легко делается дома. Его можно улучшить добавками – глицерином для гибкости, крахмалом для прочности, измельченной бумагой для крепости или содой для лучшей формы. Однако есть ограничения: такой пластик не такой прочный, как обычный, и может быть дороже в массовом производстве. Он подходит для небольших изделий, но не заменит все виды пластика.

Благодаря эксперименту и исследованиям я поняла, как важно заботиться об экологии, и буду продолжать искать новые способы защиты природы.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Бородина Татьяна, Гупало Екатерина, Дунина Мария. Гигантская энциклопедия школьника. Издательство «Махаон». Год издания 2025. Количество страниц 384.

2. Гальцева Светлана Николаевна. Большая энциклопедия российского школьника. Издательство «РОСМЭН». Год издания 2023. Количество страниц 400.

3. Евдокимова Екатерина. Книга про экологию для детей / 45 фактов о пластике. Издательство «Лето». Год издания 2023. Количество страниц 48.

4. Ершова Мария. Скажи «НЕТ» пластику: 101 способ использовать меньше пластика и спасти мир. Издательство «Эксмо». Год издания 2019. Количество страниц 128.

5. Виды пластиков, типы, классификация и маркировка. Сайт «Бочка38».

6. Пластик вокруг. Сайт «Пластик вокруг»

7. Сколько разлагается пластик и эффективна ли его переработка. Сайт «РБК. Тренды».

Приложение 1

Изделия и товары из переработанного пластика

Приложение 2

Производство пластика