Силикондың сабақтары экологияға бағдарланған ба?

Силикон сабақтарының өмірлік циклі: Өндіруден тастауға дейін

Силикон сабақтарының өндіруден тастауға дейінгі өмірлік циклін бағалау

Аяғына дейінгі талдау силикон сабақтарының өндіру кезінде пластик (2 МДж) немесе қағаз (8 МДж) нұсқаларына қарағанда аса көп — әрбір бірлікке 14 МДж энергия қажет екенін көрсетеді. Алайда, олардың қайта пайдаланылуы бастапқы әсерді едәуір азайтады. 2024 жылғы салыстырмалы зерттеу Полимерлер пластиктің бір рет қолданылатын түрлеріне қарағанда силикон сабақтарының бар болғаны 12 қолданудан кейін көміртегі бейтараптығына жететінін көрсетті.

Силикондың сорғышын шығару кезіндегі көміртегі іздерінің пластик пен қағазбен салыстырғандағы мөлшері

Силикон өндірісінде пластиктің үш есесіндей — әр килограмына 3,5 кг CO₂-ге тең шығындалады, бірақ олардың ұзақ уақыт пайдалану арқылы жинақталған шығындар азаяды. Соңғы полимер зерттеулерінің өмірлік цикл деректеріне сүйене отырып, бір силикон сорғышты 100 рет қайта пайдаланса, бір рет қолданылатын пластик сорғыштармен салыстырғанда 89% аз болып шығады.

Қайта пайдаланылатын силикон сорғыштарды уақыт өте жуу кезіндегі энергия мен судың қажеттілігі

Күнделікті жуғыш машинаға әр жуу цикліне 0,07 кВт/сағ энергия және 1,2 литр су қосылады. Екі рет аптасына жуып, 5 жыл пайдаланса, бұл жалпы 36 кВт/сағ құрайды — бұл смартфонды 3000 рет толтыруға тең. Сорғыштарды басқа ыдыстармен топтап жуып, желмен кептіргенде тиімділік максимумға жетеді және әр затқа шаққандағы ресурстардың пайдаланылуы азаяды.

Силикон сорғыштардың қызметін аяқтағаннан кейінгі жою және қайта өңдеуге болуы

2023 жылғы зерттеулерге сәйкес, мамандандырылған құрылымдарға шектеулі қол жеткізуге байланысты глобалды түрде силикон өнімдерінің 9% кемі қайта өңделеді. Бір Ұлыбритания негізіндегі өндіруші өнеркәсіптік деполимерлендіруді қолдана отырып, сорғыштан доңғалақшаға дейінгі қайта өңдеу бағдарламасын ұсынады, бірақ қатысу деңгейі 15%-ден төмен.

Сорғыш материалдарын салыстыру: Силикон пластик, қағаз және басқа альтернативалармен қалай салыстырылады

Пластик сорғыштардың экологияға әсері мен теңіз ластануы

Пластик сорғылардың океандық пластиктің жалпы салмағындағы үлесі бар болғаны 0,025% құраса да, олар өзінің кішкентай пайызына қарамастан едәуір көп проблемалар туғызады. Бұл кішкене заттар өте ұзақ уақыт сақталады – олар толығымен ыдырауына 450 жылдан астам уақыт кетеді. Сондықтан олар океанның барлық жерінде кездесіп тұрады. Шын мәнінде, әр жыл сайын пластик қалдықтарды жеп алғаннан 1-2 миллион теңіз құсы мен шамамен 100 000 теңіз млекопитающих өліп жатады. Сондықтан үкіметтердің назары осының арқасында аударылуда. Өткен жылдың аяғына таман Американың 12 штаты мен дүниежүзі бойынша 127 ел толығымен пластик сорғыларды тыйым салуға кірісті. Бұл заң шығару толқыны адамдардың мұндай кішкентай, бірақ өте зиянды заттардан теңіз тіршілігін қорғауға қаншалықты жартылай қарайтынын көрсетеді.

Биологиялық ыдырайтын және басқа да сорғы материалдары: олар қаншалықты тиімді?

Қағаздан жасалған сорғылар пластиктік аналогтарына қарағанда тезірек ыдырайды, бірақ 2025 жылы Ақ Үйдің жүргізген соңғы зерттеуі қауіпті PFAS химиялық заттарының болуы туралы тревожный нәтиже көрсетті — олардың тоғыздан сегізі щитовидка безінің аурулары мен қатерлі ісікке дейінгі қауіптермен байланысты. Шыны мен ерітілмейтін болат сорғылар химиялық ластанудың мүлдем болмауын қамтамасыз етеді және бұл материалдар көптеген жылдар бойы қолданылуы мүмкін. Алайда, оларды өндіру кезінде пайда болатын бастапқы көміртегі ізін компенсациялау үшін оларды отыз жетіден алпыс үш ретке дейін қолдану қажет болғандықтан, мұнда бір қиындық бар. Бамбук сорғылар қайталанатын қорлардан алынады, бірақ көбінесе бірнеше айдан кейін плесень түзіліп, жиі сынады. Силиконды сорғылар басқа да материалдарға қарағанда осы аралықтағы ең тиімді нұсқа болып көрінеді. Ол уақыт өте келе мықты болып қалады, сондай-ақ химиялық тұрғыдан ыдырамай, көптеген сусындар үшін жеткілікті серпімділікке ие, бұл әртүрлі күнделікті өнімдерде қолданылатын материалдар бойынша жүргізілген түрлі тестілеу протоколдарымен расталған.

Силикондың сорғыштарының пайдалану мерзімі мен төзімділігі мырыш, шыны және бамбук сорғыштармен салыстырғанда

Күнделікті пайдаланса, кремний органикалық құрамындағы салмақ шамамен 2-5 жыл қолдануға болады, ал бамбук салмақтар 6-12 айдан кейін тозып қалады. Егер тиімді қамқорлық жасалса, олар металл салмақтармен де бәсекелесе алады. Олар шыныдан немен ерекшеленеді? Олар шыны секілді сынбайды, сонымен қатар өте суық немесе ыстық сусындарды жарылтпай ұстайды. Олар шыдай алатын температура диапазоны мына шамада: минус 40 градус Фаренгейттен бастап (абсолют тоңу) шамамен 428 градус Фаренгейтке дейін. Бірақ мұнда бір маңызды жағдай бар. Олардың жұмсақтығы салмақтардың ұзақ уақыт өте қуыстарында бактериялар пайда болуын болдырмау үшін терең тазалауды талап етеді. Бұл тазалау жағынан металл салмақтарға қарағанда кемшілік болып табылады, себебі металлдарды тазалау әлдеқайда оңай. Балалы отбасылар немесе көп саяхат жасайтын адамдар кремний органикалық құрамының икемділігін бағалай алады. Ол сынып қалмайды, бірақ иіледі, сондықтан апатты жағдайларда саусақтар зақымдануы мүмкіншілігі азаяды. Қауіпсіздік тұрғысынан алғанда, олар көптеген адамдар әлі де қолданып жүрген қатты пластик немесе нержавейка болат нұсқаларына қарағанда жақсырақ.

Силикондың қайталап пайдаланылуы және шынайы әлемдегі тұрақтылығы

Экожолдастас сорғыштарға қатысты тұтынушы мінез-құлқы мен қабылдауы

2023 жылғы Жасыл өнімдерге арналған зерттеуге сәйкес, қазір тұтынушылардың 59% рет қайталап пайдаланылатын сорғыштарды регулярлы түрде пайдаланады. Пайдалану жиілігі жасқа байланысты өзгереді: жас ересектер (18–34 жас) басқа жастағыларға қарағанда үш есе жоғары күнделікті пайдалану көрсеткішіне ие, бұл тұрақтылық дағдыларындағы ұрпақтар арасындағы айырмашылықты көрсетеді.

Қайталап пайдаланылатын сорғыштардың бір рет қолданылатын нұсқаларынан тиімді болу үшін қажетті пайдалану жиілігі

2022 жылғы Мичиган университетінің өмірлік циклді талдауы силикон сорғыштарды пластикпен салыстырғанда өндіріс іздерін төлей алу үшін 150+ рет пайдаланылуы керек екенін көрсетті. Қағаз сорғыштармен салыстырғанда тиімділік нүктесі 40 пайдалануға дейін төмендейді, бұл негізінен қағаздың өте жоғары суға деген қажеттілігіне байланысты (1000 өлшем бірлігіне 8,5 литр).

Ұзақ мерзімді қайталап пайдалануға әсер ететін гигиена мәселелері мен техникалық қызмет көрсету тәжірибелері

Биопленка түзілуі — силикондың сорғыштарын пайдаланушылардың негізгі себебі:

• 68% шамасындағы адамдар тазалау қиындығын сезінген соң алты ай ішінде пайдалануды тоқтатады
• Дұрыс күтім — щеткамен тазалау және әр аптасына бір рет қайнату — бактериялық ластануды 94%-ға дейін азайтады (Food Safety Journal 2023)

Тұрақты күтім болмаған жағдайда, тіпті мықты материалдар да нақты өмірдегі тұрақтылық артықшылықтарын жоғалтады.

Талқыланбалы талдау: Қайталап пайдаланылатын сорғыштар шынымен де қалдықтарды нақты жағдайларда азайта ала ма?

Бір силиконды сорғыш теория жүзінде жылына 584 дана бір рет қолданылатын пластикті алмастыра алатын болса да, мінез-құлық үлгілері әсерін шектейді:

• сатып алынған қайталап пайдаланылатын сорғыштардың 23%-ы пайдаланылмай қалады (Circular Economy Institute 2024)
• Тек оннан бір тұтынушы ғана көміртегі бейтараптығы үшін 150 немесе одан көп пайдалану шегіне жетеді

Қазіргі деректер қайталап пайдаланылатын сорғыштардың пластик қалдықтарды тек 10%идеалды болжамдармен салыстырғанда, білім беру мен құрылымдық жақсартуларға деген қажеттілікті көрсетіп отыр.

Силикондың сорғыш түтікшелері мен теңіз экожүйелері: Пластикалық ластануды азайту?

Пластик сорғыш түтікшелерінің себепші болатын теңіз ластануы және саясаттық жауап шаралары

Пластик сорғылар жыл сайын дүниежүзілік деңгейде жағалау сызығын тазарту шаралары кезінде үнемі ондаған ең көп табылатын ластану заттарының бірі болып шығады. Олар жылына океандарға түсіп жатқан 8-ден 12 миллион метрикалық тоннаға дейінгі пластик қалдықтарының шамамен бір бөлігін құрайды. Теңіз тіршілігі осындай сорғыларды жұтқан кезде, жиі олардың ас қорыту жүйесінде өлімге әкелетін бітелулер пайда болады. Өткен жылы Океанды Қорғау институтының зерттеуіне сәйкес, пластик ластануының әсеріне ұшыраған әрбір он жануардың жетеуінде мұндай жағдай байқалады. Мәселе 2023 жылдың басынан бері отыздан астам ел мен Американың 150-ден астам қаласы пластик сорғыларға шектеулер енгізген дәрежеге жетті. Мысалы, Калифорнияны алып қарастырайық — 2022 жылы қабылданған «Бір рет қолданбалы пластикті азайту туралы» заң шынымен айтарлықтай өзгерістерге әкелді. Дүкендерге сорғыларды сатуды жалғастырғаны үшін салынатын айыппұлдар мен тұтынушы тәжірибелерін өзгертуге бағытталған халықтық хабардарлық кампаниялар арқасында олар тек он сегіз ай ішінде штат бойынша пластик сорғыларды пайдалануды жуық тоқсан пайызға дейін қысқартты.

Силикондың сорғыштарының мұхитқа пластиктің түсуін азайтуға потенциалы

Тұрақты қайта пайдаланылған кезде силиконды сорғыштар бір рет қолданылатын қалдықтарды жояды. Бір сорғыш екі жыл ішінде шамамен 584 пластик сорғышты алмастыра алады және микропластиктің 86% кем шығарады. Тамақ өнеркәсібіне арналған силикондың ультракүлгін сәулелерден бұзылуына және тұзды су коррозиясына төзімділігі оның кездейсоқ мұхитқа түсуі кәдімгі пластиктерге қарағанда экологиялық төменгі қауіп тудыратынын білдіреді.

Зерттеу мысалы: Силиконды сорғыштарға көшіп жатқан қалалар мен компаниялар – Өлшенетін нәтижелер

2023 жылы Орегон штатының Портленд қаласы барлық мейрамханалар мен кафешілерге бір рет қолданбалы пластик сорғыштардың орнына қайта пайдалануға болатын сорғыштарға көшуді міндетті етті. Қалада нәтижелер де таңғалдырарлық болды – іске қосылғаннан кейін алты ай ішінде жылдық пластик сорғыш қалдықтары шамамен 72% азайды, бұл шамамен 22 тонна қалдықты үнемдеуге әкелді. Үлкен қонақ үйлер тобы да қонақтардың қайта пайдалану ережелеріне бағынуынан туындайтын жоғары қанағаттану деңгейі туралы хабарлап отыр. Ірі желілердің бірі өз объектілерінде әр ай сайын шамамен 1,2 миллион пластик сорғыш үнемделетінін, олардың 92% қонағы саясатпен келісетінін айтты. Ал Флорида шығырының жағалау аймақтарында демалыс орындарында теңіз жағалауында қызықты құбылыстар байқалды. Силикондық аналогтарға көшкеннен кейін жағалауға жуып шығатын пластик сорғыш ластануы шамамен 40% төмендеді. Сонымен қатар, жергілікті жабайы табиғат құтқару ұйымдары жануарлардың организміне тікелей зақым келтіретін пластик сорғыштардың тиіп қалуынан туындайтын жағдайлардың саны азайғанын байқады.

Силиконнан тыс тұрақты салмақ инновацияларының болашақтағы бағыттары

Силиконға қарағанда тұрақтылық бойынша асып түсетін жаңа материалдар мен құрылымдар

Экожүйеге қолайлы альтернативалармен жұмыс істейтін зерттеушілер соңғы кезде қызықты жетістіктерге жетті. Теңіз әлпеті негізіндегі салмақтар 45 күн ішінде ыдырап кетеді, ал күріш қабығынан жасалған материалдар дәстүрлі силикон өнімдеріне қарағанда өндіру кезінде 60 пайызға аз су қажет етеді. Сонымен қатар, қазіргі кезде PLA биопластикасымен жұмыс жасалуда. Олар қазір 85 градус Цельсийге дейінгі температураны шыдай алады, бұл биылжымалы материалдардың ыстық сусындармен жұмыс істеген кезде нашар ұсталуы сияқты бір үлкен мәселені шешеді. Тағы бір қызықты бағыт — кассава крахмалы мен балдыр қаптамасынан жасалған жейтін салмақтар. Кейбір соңғы жылдарда жарияланған зерттеулер бойынша, бұл салмақтар дәстүрлі силикон салмақтарына қарағанда теңіз тіршілігіне зиянды әсерін жуық шамамен 92 пайызға дейін азайтуы мүмкін.

2030 жылға дейін бір рет қолданбалы және қайта пайдаланылатын сорғылардың экологиялық ізі

Қазір қайта пайдаланылатын сорғыларды шығарудың экологиялық құнын теңестіру үшін оларды шамамен 180 рет қолдану қажет. Дегенмен, жасыл өндіріс әдістерінің арқасында бұл көрсеткіш 2030 жылға таман 120 қолданысқа дейін төмендеуі мүмкін. 2024 жылғы «Тұрақты материалдар» есебіне сәйкес, бір рет қолданбалы пластиктер келесі үш жыл ішінде Мұхиттағы пластик ластануының жуық үштен бірін (28%) құрайды деп күтілуде. Алайда, егер көбірек адам силикон немесе микоцеллюлоздан немесе тіпті ауыл шаруашылығы қалдықтарынан жасалған компосталанатын материалдар сияқты нұсқаларға көшсе, бұл пайыздық көрсеткіш нақты 9%-ға дейін құлап түсуі мүмкін. Шынымен қызықтысы, бұл жаңа тәсілдер қазіргі уақытта қалайша қайта өңделетін силиконмен салыстырғанда өмір циклының соңында парниктік газдарды 72%-ға дейін азайтуы мүмкін.

Сұрақтар мен жауаптар бөлімі

Силикон сорғыларды өндіруге қанша энергия қажет?

Бір өлшем бірлігінде силикондың шырымын өндіру үшін 14 МДж энергия қажет, бұл пластик (2 МДж) және қағаз (8 МДж) шырымдарына қарағанда жоғары.

Силиконды шырымдарды өндірудің көміртегі ізі пластик және қағаз шырымдарымен салыстырғанда қалай салыстырылады?

Силиконды шырымдар әр килограмына 3,5 кг CO₂ тең мөлшерде шығарады, бұл пластик шығарындысынан үш есе көп. Дегенмен, ұзақ уақыт пайдалану жинақталған шығарындыларды әлдекайсы азайтады.

Күнделікті жуу силиконды шырымдардың тұрақтылығына қалай әсер етеді?

Күнделікті жуу циклына 0,07 кВт·сағ энергия және әр циклге 1,2 литр су қосылады. Шырымдарды ауада кептіру және басқа ыдыстармен бірге топтап жуу арқылы тұрақтылық жақсартылады.

Силиконды шырымдар қайта өңделуге қаншалықты бейім?

Әлемде силикон өнімдерінің 9%-дан аз ғана қайта өңделеді, себебі мамандандырылған құрылғылар шектеулі. Кейбір өндірушілер қайта өңдеу бағдарламаларын ұсынады, бірақ қатысу деңгейі жиі төмен болады.

Металл, шыны немесе бамбук сияқты басқа материалдармен салыстырғанда силиконның экологиялық артықшылықтары мен кемшіліктері қандай?

Силикон ұзақ уақыт қолдануға болады және икемді, химиялық ыдыраудан сақтайды. Дегенмен, биопленка түзілуінің мүмкіндігіне байланысты оны мұқият тазалау қажет.

Қайталанба пайдаланылатын шелектердің тиімділігіне тұтынушы мінез-құлық қалай әсер етеді?

Силикон шелектер қоқысты азайтуға көмектесуі мүмкін, бірақ тиімділікті шектейтін мінез-құлық үлгілері бар. Көптеген тұтынушылар өздерінің өндіріс іздерін азайту үшін оларды жеткілікті пайдаланбайды.

Силикон шелектер теңіз ластануын азайтуға қалай көмектеседі?

Силикон шелектер бір рет қолданылатын қоқысты азайтады және микропластика түзілуді кемітеді. Олар УК сәулесінің ыдырауына және тұзды су коррозиясына төзімді, экологиялық қауіп төнімі аз.