Indtil slutningen af 1970’erne mente de fleste, at plastik var et drømmemateriale, der var billigt, farverigt, fantastisk og kunne holde evigt.

Siden 2000 har vores holdning imidlertid ændret sig, i takt med at der findes større og mindre stykker nedbrudt plastik i naturen verden over.

Hvert år udledes der omkring 8-10 millioner ton plastik i havet, og det har mange konsekvenser for vores miljø og sundhed. I dag findes plastik i havfugle, fisk, muslinger og plankton, og den kommer tilbage til mennesker gennem vores kost.

I boksen under artiklen kan du læse, hvor meget affald der egentlig er i dansk natur – og hvad EU og de danske politikere vil gøre ved problemet.

Hvad er mikroplast?

Ordet mikroplast har været en del af hverdagssproget siden 2004 og beskriver plastfragmenter, -fibre eller -partikler, der er mindre end fem millimeter. På grund af den lille størrelse kan mikroplast spises og indåndes af dyr og fisk og kan derefter migrere videre ind i dyrenes væv.

Mikroplast dannes ofte af plastaffald, der allerede er sprødt og svagt grundet kemisk nedbrydning. Plastaffaldet får yderligere slitage fra eksempelvis vind og vejr samt sand og grus på havbunden.

Men kan alle plasttyper danne mikroplast? Hvilke typer plastaffald danner hurtigst mikroplast i det danske vejr og natur? Og hvor mange år tager det eksempelvis for en bærepose eller vandflaske at fragmentere til bittesmå partikler i forskellige miljøer?

Disse spørgsmål er vigtige at finde præcise svar på, hvis vi vil sikre mindre plastforurening i den danske natur i fremtiden.

Hvad ved vi om nedbrydning af plastik i naturen?

Selvom plastik har eksisteret siden 1950’erne, har vi stadig kun ringe viden om, hvor lang tid det tager at nedbryde til mikroplast.

En kilde påstår, at vandflasker holder 60 år, mens en anden siger 450 år, og en tredje vurderer, at det tager mere end 10.000 år.

En af udfordringerne ved at vurdere troværdigheden af de mange informationskilder og at sammenligne de foreslåede nedbrydningstider er at definere ordet nedbrydning og processens slutpunkt, når det gælder plastik.

Der findes meget lidt forskning, hvor formålet er at måle nedbrydningstider for plastaffald ude i naturen. 

Plastindustrien undersøger levetid af plastprodukter ved at måle eller vurdere, hvor længe de fungerer som for eksempel engangskrus, legoklods eller vinylgulv.

Men det er jo lang tid at vente 20 år for at måle, om et nyt vinylgulv har modstand nok til at klare hverdagens trafik i vores køkken. Derfor prøver man at fremskynde nedbrydningsprocesser ved at udsætte plastprodukterne for meget høje niveauer af energi i form af varme, lys eller fysisk kraft i en kortere periode som eksempelvis en måned.

I de fleste undersøgelser af plastprodukter fortsætter plastindustrien ikke eksperimenterne, indtil materialer danner mikroplast, fordi det både er meget ressourcekrævende og irrelevant for produktets funktion.

I princippet kunne vi bruge data fra de korte eksperimenter til at regne os frem til, hvordan holdbarheden er over længere perioder, ved lavere temperaturer og mindre belysning.

Den metode forudsætter til gengæld, at nedbrydningsprocesser og –hastigheder i de forskellige miljøer og igennem mange år er identisk og stabilt - og det passer dårligt med vores erfaring med plastik, hvor produkter ofte fungerer i en periode og ’pludselig’ går i stykker.

Dansk forsøg med nedbrydning af plastik

Som partnere i MarinePlastic forskningsprojekt, der er finansieret af Velux Fonden, har vi har sat os for at undersøge, hvad der sker med plastik, når det befinder sig i dansk vejr og vind i realtid.

I baggården i Brede ved Kongens Lyngby, hvor Nationalmuseets forskere og konservatorer holder til, har vi fået installeret et stativ, der er designet til at optimere mængden af sollys, regnvejr og vind.

På dette stativ bliver engangsplastprodukter udsat for det danske vejr for at undersøger deres nedbrydningsprocesser. Engangsmundbind blev tilføjet stativet i november 2020. (Foto: Yvonne Shashoua)

Her har vi hængt nye cigaretskod, madbeholdere, vandflasker, kaffekrus, ølkrus, engangsbestik, plastposer og opvaskesvampe (af polyuretan-skum). Det er næsten allesammen engangsplastprodukter, der er med i top 10 over, hvilket plastaffald der blev fundet i dansk natur – se mere i boksen under artiklen.

Det blev hængt ud i juni 2018, og i takt med de stigende mængder af polypropylen-engangsmundbind, der begyndte at flyde i den danske natur og på gader, tilføjede vi dem til stativet i november 2020.

I 2018 gik vi også i gang med at undersøge, hvad der sker med disse engangsplastprodukter, når de befinder sig i det danske havmiljø.

Testene under vand foregår i Lynæs Havn, hvor plastmaterialer er monteret på metalrammer og sænket ned i vandet og lagt på havbunden. På den måde kan vi se, hvad der sker med plastik, når det bliver udsat for forskellige mængder af lys, ilt, bakterier og andre biomaterialer samt bevægelse af vand og grus i forskellige dybder.

I alle tre miljøer, altså på stativet, under vandet og på havbunden, registrerer sensorer løbende den samlede stråling og temperatur. For at prøve at sammenligne vore resultater med dem, der er udgivet af plastindustrien, eksponerer vi også disse engangsplastprodukter for varme (70°C), der fremskynder nedbrydningsprocesserne.

Vi overvåger nedbrydningsprocesserne ved regelmæssigt at måle ændringer i plastprodukternes fysiske egenskaber. Blandt andet måler vi dimensioner, farve, hårdhed, og materialernes kemi -  for eksempel ændringer i plastens strukturer og i koncentrationer af tilsætningsstoffer.

Plastik er nemlig tilsat nogle stabilisatorer, der hindrer ældning forårsaget af lys (ligesom solcreme i forhold til hud), varme eller ilt. De stabilisatorer kan fordampe eller vandre ud af plasten og derved gøre produktet sårbart over for nedbrydning.

Foreløbige resultater om nedbrydning af engangsplastprodukter

Allerede efter 12 måneders udsættelse for dansk vejr, udviklede engangsbestik, opvaskesvampe og cigaretskod målbare ændringer i fysiske og kemiske egenskaber, mens de andre plastikprodukter forekom uændrede.

Opvaskesvampene er gulnet og fragmenteret til pulver (mikroplast) på overfladen, engangsbestik er gulnet og sprødt og cigaretskod er fragmenteret til fibre.

Et cigaretfilter efter at have været udsat for det danske vejr i henholdsvis seks måneder (til venstre) og 12 måneder (til højre). Filteret består af små fibre af bioplast celluloseacetat (CA), der reagerer kemisk med vand, danner eddikesyre og fragmenterer til cellulosefibre. (Foto: Yvonne Shashoua)

Kemiske analyser antyder, at mens opvaskesvampe og engangsbestik reagerer med ilt, reagerer cigaretskod hurtigere med vand end med ilt.

Al plastik, der blev eksponeret i havvand, oplevede biovækst i form af alger, bløddyr og skaldyr, der klæbede til ydre overflader. Plastik, der var placeret 90 centimeter under vandoverfladen, havde en biofilm der var mere end 4 centimeter tyk. Plast, der var placeret dybere end 130 centimeter under havoverfladen, havde mindre biofilm, kun op til 2 centimeter i tykkelse.

Vores sensorer målte, at plast på 90 centimeters dybde havde modtaget cirka 25 procent mere lys end plast, der var dybere end 1,3 meter. Iltkoncentrationen lignede imidlertid hinanden på de to dybder, hvilket indikerer, at lys er den kontrollerende faktor for biovækst.

Billedet viser engangsplast, der er blevet udsat for havvand i 12 måneder på tre forskellige dybder. Vores undersøgelser indikerer, at lys er den kontrollerende faktor for biovækst, da iltkoncentrationen under vandet er rimeligt ens. (Foto: Yvonne Shashoua)

Biovækst kan måske beskytte plastik

Indledende analyser af fysiske og kemiske ændringer af plastisk, der har været udsat for havvand i to år, viser ingen væsentlige ændringer ved tiden.

En mulig forklaring kan være, at den biovækst, der sidder på overflader af plasten i havet, har beskyttet plastikken mod lys og ilt. Efter to år lignede de plastprodukter, der var begravet på havbunden, helt nye materialer. Sandsynligvis fordi koncentrationerne af lys og ilt er meget lave.

Vores indledende resultater indikerer, at engangsplast, der er udsat for dansk vejr, og derfor udsættes for store mængder ilt og vand, sandsynligvis vil nedbrydes hurtigere end dem under vandet.

Det ser også ud til, at biovækst på overfladen kan beskytte plast mod nedbrydning. Og vi kan se, at engangsbestik, opvaskesvampe og cigaretskod holder kortere i naturen end plastposer, madbeholdere og vandflasker.

Vores forskning i nedbrydning af engangsplastprodukter som en del af MarinePlastic projektet fortsætter i mindst to år til, det vil sige fire år i alt. Vores vigtigste mål er at give et mere præcist svar på spørgsmålet om, hvor længe plastik holder i dansk natur og havmiljø, end der findes i dag.

Bæredygtige alternativer til engangsplastprodukter?

Netop nu er vi i gang med at lave tilsvarende forsøg med engangsplastprodukter, der er fremstillet af mere bæredygtige kilder end fossile ressourcer.

Resultaterne vil vise, om bioplast, bionedbrydelige og -genanvendte materialer nedbryder på samme måde og med samme hastighed som 'almindelig' plastik. Det vil kunne bidrage til debatten om, hvorvidt vi skal og kan gå helt væk fra engangsplast.