Виховний захід Веб-квест "Пластик"

Виховний захід за STEM- технологією.

Підготували:

Чепенко Роман Геннадійович (вчитель географії та хімії Бугаївської ЗШ),

Шупенко Олександр Вікторович (вчитель фізики та інформатики Бугаївської ЗШ)

Тема: «Пластик»

Розраховано на учнів 8-11 класів.

Мета: розкрити перед учнями проблему використання пластику, пов’язуючи її з утилізацією твердих побутових відходів; поглибити та конкретизувати знання учнів про антропогенний вплив на навколишнє середовище; розвивати особисту відповідальність за стан навколишнього середовища та виховати культуру сортування сміття.

Хід.

Слово вчителя.

Рішення Європарламенту щодо обмеження використання пластикової продукції та часткової заборони пластику одноразового використання є кроком вперед, який дозволить зберегти довкілля та заощадити гроші.

"Оновлені правила поводження з пластиковими предметами одноразового використання та риболовного знаряддя охоплюють 10 видів пластикової продукції, які найчастіше знаходять на узбережжі ЄС. Рішення, яке прийнято Європарламентом, виводить Євросоюз у лідери глобальної боротьби проти забруднення океанів. Воно є частиною Стратегії ЄС щодо пластику, метою якої є досягти повного циклу переробки таких предметів до 2030 року», - йдеться у документі.

Нові правила передбачають, зокрема, повну заборону одноразових виробів з пластику, які вже мають альтернативу на ринку, наприклад, ватні палички, столові прилади, тарілки, соломинки, мішалки, чашки, контейнери для харчових продуктів та напоїв, які можуть виготовлятися із матеріалів, що здатні розкладатися під дією кисню.

Водночас має бути обмежено споживання харчових контейнерів та банок для напоїв, які зроблені з пластику, - для такої продукції передбачено введення спеціальних позначок та маркування.

При цьому схеми «продовженої відповідальності» виробників мають покривати вартість очищення довкілля від засмічення подібними продуктами. Зокрема, це стосується таких «дрібниць», як фільтри від цигарок та покинутих риболовних сіток, які несуть пряму загрозу морській екосистемі.

Стратегія ЄС передбачає збір 90 відсотків вироблених пластикових пляшок до 2029 року (77 відсотків – вже до 2025 року). Однією з цілей є також досягнення швидких змін у поведінці споживачів пластикової продукції.

"Реалізація таких заходів принесе користь довкіллю та економічну вигоду. Наприклад, дозволить уникнути викидів двоокису вуглецю в еквіваленті 3,4 мільйони тон, запобігти прямій шкоді довкіллю, яке оцінюється у 22 мільярди євро до 2030 року, дозволити споживачам заощадити більше 6,5 мільярдів євро за рахунок уникнення непотрібних витрат на пластикову продукцію», - йдеться у документі.

Після рішення щодо обмеження використання пластикових виборів, яке було прийнято 27 березня Європарламентом, воно має пройти етап формального ухвалення Радою міністрів ЄС. Після цього документ буде оприлюднений в Офіційному журналі ЄС і має бути імплементованим у національне законодавство країн-членів ЄС упродовж наступних двох років.

Отже, чим шкідливий пластик? Пропоную пройти квест.

Учні ділять на команди по 6-8 чоловік. Під час жеребкування вони отримують певне завдання. І мають перейти на свою локацію, дослідити своє питання та представити звіт у вільній формі.

Локація 1. Наукова. Що таке пластик?

В даний час пластиками, або пластмасами, називають цілу групу матеріалів штучного (синтетичного) походження. Їх виробляють шляхом ланцюжка хімічних реакцій з органічної сировини, переважно з природного газу і важких фракцій нафти. Пластики являють собою органічні речовини з довгими полімерними молекулами, які складаються із сполучених між собою молекул більш простих речовин.

Змінюючи умови полімеризації, хіміки отримують пластики з потрібними властивостями: м’які або тверді, прозорі або непрозорі і т.д. Пластики сьогодні використовуються буквально у всіх сферах життя, від виробництва комп’ютерної техніки до догляду за маленькими дітьми.

Як були винайдені пластмаси?

Перший в світі пластик був виготовлений в англійському місті Бірмінгем фахівцем-металургом А. Паркс. Це сталося в 1855 році: вивчаючи властивості целюлози, винахідник обробив її азотною кислотою, завдяки чому запустив процес полімеризації, отримавши нитроцеллюлозу. Створене ним речовина винахідник назвав власним ім’ям – паркезін. Паркс відкрив власну компанію з виробництва паркезіна, який незабаром стали називати штучною слоновою кісткою. Однак якість пластика була низькою, і компанія незабаром розорилася.

Надалі технологія була вдосконалена, і випуск пластика продовжив Дж.У. Хайт, який назвав свій матеріал целулоїдом. З нього виготовлялися найрізноманітніші товари, від комірців, які не потребували пранні, до більярдних куль.

У 1899 році був винайдений поліетилен, і інтерес до можливостей органічної хімії багаторазово зріс. Але до середини ХХ століття пластики займали досить вузьку нішу ринку, і тільки створення технології виробництва ПВХ дозволило виготовляти з них найширший спектр побутових і промислових виробів.

Різновиди пластиків

В даний час промисловістю випускається і використовується безліч різновидів пластиків.

За своїм складом пластмаси поділяються на:

•                 листові термопластичні маси – оргскло, вінілпласти, що складаються зі смоли, пластифікатора і стабілізатора;
•                 шаруваті пластики, армовані одним або декількома шарами паперу, склотканини і т.д .;
•                 волокніти – пластики, армовані скловолокном, азбестовим волокном, бавовняним і т.д .;
•                 ливарні маси – пластики, що не мають в складі інших компонентів, крім полімерних з’єднань;
•                 прес-порошки – пластики з порошкоподібними добавками.

За типом полімерного сполучного пластики поділяються на:

•                 фенопласти, які виготовляються з фенолформальдегідних смол;
•                 амінопласти, що виготовляються з меламінформальдегідні і мочевиноформальдегідних смол;
•                 епоксіпласти, що використовують в якості сполучного епоксидні смоли.

По внутрішній структурі і властивостям пластики діляться на дві великі групи:

•                 – термопласти, які при нагріванні плавляться, але після охолодження зберігають свою первісну структуру;
•                 – реактопласти, з вихідною структурою лінійного типу, при затвердінні набувають сітчасту структуру, але при повторному нагріванні повністю втрачають свої властивості.

Термопласти можуть використовуватися неодноразово, для цього їх досить подрібнити і розплавити. Реактопласти за робочими якостями, як правило, дещо краще термопластів, але при сильному нагріванні їх молекулярна структура руйнується і в подальшому не відновлюється.

Локація 2. Технологічна. Як та з чого виробляється пластик?

Початковою сировиною для переважної більшості видів пластиків служать вугілля, природний газ і нафту. З них шляхом хімічних реакцій виділяють прості (низькомолекулярні) газоподібні речовини – етилен, бензол, фенол, ацетилен і ін., Які потім в ході реакцій полімеризації, поліконденсації і поліприєднання перетворюються в синтетичні полімери. Чудові властивості полімерів пояснюються наявністю високомолекулярних зв’язків з великим числом вихідних (первинних) молекул.

Деякі етапи виробництва полімерів є складні і надзвичайно небезпечні для навколишнього середовища процеси, тому виробництво пластиків стає доступним лише на високому технологічному рівні. При цьому кінцеві продукти, тобто пластмаси, як правило, абсолютно нейтральні і не мають жодного негативного впливу на здоров’я людей.

Локація 3. Інженерна. Переробка пластику допомагає зменшити високий рівень забруднення природи пластиком.

Переробка пластику включає в себе збирання будь-яких типів пластику, їх сортування в залежності від типів полімерів, потім подрібнення та переплавлення на гранули, які можна транспортувати та використовувати для виготовлення будь-яких предметів, наприклад, пластикових стільців і столів. М'які типи пластику, такі як поліетиленові плівки та мішки, також переробляються. З 1970-х років діє такий замкнений цикл переробки, що зробило виробництво деяких пластикових виробів найбільш ефективним та вигідним у порівнянні з іншими матеріалами.

Відсоток пластику, який може бути повністю перероблений, і не вилучений із циклу переробки (потрапить у відходи) може бути збільшена, якщо виробники запакованих товарів зменшать змішування пакувальних матеріалів та виключать добавки.

Перед переробкою, більшість пластмаси сортуються відповідно до їх коду ідентифікації. У минулому для пластику, придатного для переробки, використовували код ідентифікації смоли. Цей метод класифікації полімерів був розроблений товариством промисловості пластмас в 1988 році. Поліетилентерефталат, який часто називають ПЕТ (від англ. скорочення PET), наприклад, має код смоли № 1. Більшість пластикових регенераторів зараз не працюють із кодами; вони використовують автоматичні сортувальні системи для визначення типу пластику. Переробка починалася від ручного збору і сортування пластикових матеріалів; до механізованих процесів автоматизації, які включають подрібнення, просіювання, сортування по густині матеріалу (у повітрі, рідинах), у магнітних сепараторах, а також складних технологій спектрофотометричного розділення, наприклад, УФ/ВС, ІЧ, лазерів і т. д. Деяку пластикову продукцію також попередньо перед переробкою розділяють за кольорами. Пластикову вторсировину подрібнюють. Потім від подрібнених фрагментів відділяють домішки, такі як паперові етикетки. Отриманий матеріал плавиться і часто пресується у гранули, які потім використовуються для виробництва інших товарів.

Температурна деполімеризація

Інший спосіб включає в себе перетворення різних полімерів у нафту значно менш точним процесом термічної деполімеризації. Такий процес можна застосовувати практично до будь-якого полімеру, або їх суміші, включно із термореактивнимиматеріалами, відходів виробництва покришок із вулканізованої гуми, біополімери, пір'я та інші відходи сільського господарства. Як і природну нафту, отриману хімічну речовину можна переробляти як на паливо, так і на виготовлення полімерів. Дослідна установка цього типу існує в Карфаген, Міссурі, Сполучені Штати Америки, в якій використовують відходи індичок як вихідний матеріал. Газифікація — це аналогічний процес, але технічно не є переробкою, оскільки в результаті практично не має шансів знову стати полімерами.

Піроліз пластикових відходів у паливо

Піроліз пластику може перетворювати потоки придатних для палива відходів, таких, як пластмаси в якісне паливо, вугілля.

Нижче наводиться список відповідної пластикової сировини, придатної для піролізу:

•    Суміш пластмас (ПНТ, ПВТ, поліетилен, поліпропілен, нейлону, тефлону, полістирен, АБС-пластик, склопластик і т. д.)
•    Змішані пластикові відходи від паперових фабрик
•    Багатошаровий Пластик

Теплове стиснення

Ще один процес, який набирає популярності у стартап-компаній (особливо в Австралії, США і Японії) — це теплове стиснення.^[14] Для процесу теплового стиснення підходить вся несортована, чиста пластикова сировина у всіх формах, від м'яких пластикових мішків до жорстких промислових відходів, які змішаними завантажуються в стакани (великі барабани, які обертаються, і подібні на великі сушарки для білизни). Найбільш очевидною перевагою цього методу є те, що всі пластмаси придатні для переробки, не залежно від вихідної форми. Проте, є критика до цього методу, через енергетичні витрати на обертання барабанів, і на обігрів труб після розплавлення.

Розділена переробка

Для деяких пластикових відходів, можлива розподілена переробка за допомогою сучасних технічних пристроїв, так званих перероботів (recyclebots). Попередній аналіз життєвого циклу свідчить про те, що така розподілена переробка ПНТ, для виробництва нитки для 3-D принтерів у сільський місцевостях є енергетично вигіднішим, ніж використання вихідної смоли або звичайних процесів переробки, через скорочення витрат на транспортування.

Інші процеси

Був розроблений процес, в якому багато видів пластику можуть бути використані як джерела вуглецю при переробці сталевого брухту.

Існує також можливість змішаної переробки різних пластмас, які не підлягають розділенню. Цей процес називається компатибілізацією, і потребує використання спеціальних хімічних реагентів. Це може допомогти зберегти якість переробленого матеріалу і уникнути часто дорого і неефективно попереднього сканування потоків пластикових відходів та їх розділення/очищення.

Локація 4. Мистецька. https://www.youtube.com/watch?v=3RMx8EioTEo  та ін.

Локація 5. Математична. Розрахуйте кошти які можна заощадити сортуванням пластику за умови, що його вартість 5 грн/кг.

Наші рекомендації:

1. Запровадити комплексну систему збору, заготівлі та переробки (утилізації) побутових відходів.

2. Відкривати пункти прийому пластмасових виробів.

3. Встановити баки для сміття в сільських місцевостях, лісових насадженнях.

4. Накладати штрафи на людей, які  викидають сміття  не в спеціально призначених місцях.

4. Створити економічно вигідні умови для розробки та впровадження технологій вторинної переробки пластику.

5. Розробка виробництва пластмасових виробів, що підвищує їх здатність швидко і самостійно розкладатися в природі.

6. Віддавати перевагу пакувальним матеріалам, які можна використати повторно, переробити, або які виготовлені з екологічно нешкідливих матеріалів.

7.Обирати товари на яких є екологічне маркування – знак, що вказує про екологічну перевагу продукції або послуги серед визначеної групи, що базується на принципі оцінки її повного життєвого циклу.