Пластик, как тебя зовут?

Иллюстрация Петра Перевезенцева

Производство пластика стремительно растет. С 1950 года оно увеличилось более чем в 200 раз и составляет сегодня около 450 млн тонн, а к 2060 году, похоже, превысит 1 млрд тонн в год. К сожалению, рукотворные полимеры природа не перерабатывает, поэтому пластиковое загрязнение планеты растет. Сегодня 8 млрд тонн пластика разбросаны по планете в виде мусора, от вершины Эвереста до самых глубоких океанических впадин (Lancet, 3 августа 2025). Больше всего одноразовой посуды и упаковки для фаст-фуда из полистирола, полипропилена, полиэтилентерефталата.

Понятно, что выход есть — надо собирать пластиковый мусор и перерабатывать. Но это не так просто. Поэтому сегодня перерабатывают лишь 9–12% этих отходов. Например, в 2022 году из 436 млн тонн произведенного пластика было переработано лишь 9% (Communications Earth & Environment, 2025). А в 2023 году из примерно 300 млн тонн пластиковых отходов 37 млн тонн, то есть 12%, превратили во вторсырье для повторного использования (The Global Plastics Flow 2023). Остальное либо сжигают, либо захоранивают, либо позволяют отправляться в путешествие по воде и осесть в Мировом океане.

Непросто собирать пластиковый мусор, но еще сложнее его сортировать, разделять по типам пластика. А это чрезвычайно важно, поскольку не все типы пластиков, используемых в быту и попадающих в мусор, можно переработать. Скажем, полистирол, ПВХ, некоторые виды полиуретана не поддаются рециклингу.

Здесь свое веское слово говорит экономика и экономическая целесообразность. Если переработка пластика требует больших затрат энергии и других ресурсов, то она не оправдана, потому что в результате будет получаться дорогой продукт, что бы это ни было. Дешевле получить новый из углеводородного сырья. Больше всего перерабатывают полиэтилена высокой плотности и полиэтилентерефталата. Это просто и выгодно. Иногда перерабатывают полиэтилен низкой плотности и полипропилен.

Однако разные типы пластиков требуют разных условий для переработки, их нельзя смешивать в одну кучу, поэтому на пластиковых изделиях ставят соответствующую маркировку, которая подсказывает, что это за пластик и можно ли его переработать.

Но часто этой маркировки не видно, если речь идет о централизованной сортировке мусора, где используется и ручной труд, и автоматические системы с нейросетями, которые рассматривают движущийся на транспортерной ленте мусор и определяют тип пластика. Здесь, конечно, не помешает надежная технология, которая позволит уверенно разделить пластиковый мусор на типы.

Такую технологию сортировки предложили ученые Физического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова. Технология действительно проста. Обычным белым светом освещают образец пластика, а затем рассматривают спектры отражения в оптическом диапазоне с длиной волн 1,12–1,70 микрометров. Это ближняя инфракрасная область оптического излучения, которую, кстати, используют для передачи данных по волоконно-оптическим линиям (Applied Optics, 65, 2026).

Как это работает? У каждого пластика своя уникальная комбинация полос поглощения в этом оптическом диапазоне. Исследователи поставили перед собой задачу найти минимально необходимый набор спектральных характеристик, позволяющих безошибочно различать типы пластика. Этот набор ученые нашли, и теперь достаточно нескольких измерений, выполненных на фиксированных длинах волн света, чтобы безошибочно определить тип пластика в том или ином изделии.

Разработчики говорят, что технология простая, никакой дорогой аппаратуры не требует. Правда, полагаю, что без спектрофотометра всё же не обойтись. К тому же контрольные длины волн ученые специально подобрали под самые распространенные интерференционные светофильтры на основе InGaAs или Ge, которые можно заказать на любой популярной торговой платформе. Ну что ж, отличное подспорье для нейросетей и роботов, которые должны сделать централизованную сортировку пластикового мусора полностью автоматической.