Rubriigiarhiiv: Teaduse ajalugu

Vahemere saladused: kauaks neid jätkub?

IMG_4080
Kaido Haagen on fotograaf, kes on tuntust kogunud eelkõige arhitektuurifotode ja allveepildistamisega. Tema sissejuhatav loeng veealuse maailma jäädvustamisest pani rõhuasetuse fotograafi eetikale – efektse loodusfoto saamiseks ei tohi loomi või taimi panna ebaloomulikku olukorda (näiteks neid ehmatada, sakutada või kuidagi endale sobivalt ümber paigutada). Foto: Helene Urva

Külastasin (et mitte öelda korraldasin) rõõmsate töökohustuste tõttu 7. aprillil Lennusadamas merefoorumit, kus allveefotograafiast kõneles haaravalt Kaido Haagen ja filmiks näidati National Geographicu dokumentaalfilmi “Secrets of the Mediterranean: Cousteau’s Lost World.”

Filmi keskmeks on sukelduja ja mereökoloog, merekaitsealade eestkõneleja Enric Sala, kes uurib Vahemerd, lähtudes legendaarse Jacques Cousteau filmitud kaadridest eelmise sajandi keskpaigast.

http://channel.nationalgeographic.com/wild/videos/now-vs-then/

Vahemerest on inimesed kalu püüdnud juba tuhandeid aastaid, kuid nüüd survestab ökosüsteemi ka töönduslik kalandus, reostus, kliimamuutused ning rannikukoosluste ja elupaikade hävitamine läbi intensiivse arendustegevuse. Tohutult palju on muutunud võrreldes ajaga, mil Cousteau filmis legendaarseid stseene Vahemere imelisest elustikust. Vahemeri oma hiilguses on kadumas ning filmi tegemise hetkel oli kaitse all vähem kui 1% Vahemerest (tänaseks ligi 5%, ehkki range kaitse all on endiselt alla 1%). Ümber Vahemere on ligikaudu 30 riiki, kus elab ligi 500 miljonit inimest. Lisaks neile saabub piirkonda aastas ca 100 miljonit turisti. Vahemerel toimub ca 20% kogu maailma naftatankerite transporidst (WWF andmed).

Coustou poolt 1946. aastal filmitud kaadrites kihas meri Marseille’i lähedal Prantsuse rannikul elust. Samas jäid juba siis kaadrisse ka tehaste reoveetorud ning muud reostusallikad. Nüüd sukeduvad Enric ja Jacques Cousteau poeg Pierre-Yves samades piirkondades, kus Cousteau, kuid ca  90% toonasest elurikkusest on kadunud. Sama pilt avaneb tegelikult kõikjal Vahemeres. Enric Sala soovitab võtta Vahemere keskkonnaseisundi hindamise aluseks Cousteau filmitud kaadrid, mitte tänapäeva – selleks, et me annaks endale jätkuvalt aru, milline mitmekesisus on juba kaotatud.

Rohkem kui reostus on filmi autorite hinnangul Vahemere liigilisele mitmekesisusele löögi andnud aga ülepüük. Väga raske on jõuda kalanduses ühistele kokkulepetele, sest paljud kogukonnad elatuvad kalapüügist. Et sünniks koostöö peavad merekaitsealade eestkostjad tõestama, et terve keskkond saab eksisteerida ka koos mõõduka kalandusega.

Merekaitsealad kujutavad endast rahvusparke vees, seal ei püüta kala ning see võimaldab kalavarudel taastuda. Kuni oma surmani oli Cousteau mereelustiku kaitsealade eestkõnelejaks. Filmis kirjeldatakse nelja erineva vanuse ja kaitsestaatusega ala Vahemere Euroopa rannikul. Mida vanemad on kaitsealad, seda enam on seal suuri (= vanu) kalu ning erinevaid liike esindatud. Ühelt kaitsealalt leiavad nad isegi üliharuldaseks muutunud punase koralli. Võrreldes kalastuspiiranguteta aladega, kihab kaitsealadel meri elustikust.

gorgonie rosse mediterraneo fondale acquario
Korall oma looduslikus kasvukohas. Autor: kliki pildile

Punane korall on mereloom, kes saab elada vaid terve ökosüsteemiga meres. Tema elupaigaks on Vahemere sügavamad koopad ja veealused kaljud. Mis on punase koralli tähtsus ökosüsteemis, on raske öelda, kuid Eric Sala küsib väga tabavalt: „Kui lennuki peale istudes öeldakse teile, et mõned kruvid on puudu, aga me ei tea, milleks need kruvid vajalikud on – kas te istuksite sellesse lennukisse?“

Kuigi punast koralli on ehete valmistamiseks kasutatud juba tuhandeid aastaid, muutus korje eriti aktiivseks just 20. sajandil. Ka Cousteau filmis omal ajal punase koralli korjamist, mida teostati üsna jõhkral viisil – vee põhjas veeti võrke, kuhu korallikolooniad takerdusid ja murdusid. Punast koralli võib nimetada Vahemere kullaks, paar kg seda paikset loomakest maksab tuhandeid dollareid. Naised maksavad endiselt tohutuid summasid punase korallist valmistatud ehete eest. Tänaseks on punane korall Vahemerest aga praktiliselt kadunud.

Selleks, et koralli kaitsta, oleks vaja rahvusvahelisi kokkuleppeid. Mõned Vahemereriigid on pannud punase koralli müügile piirnagud, kuid enamik riike ei reguleeri punase koralli korjet ega müüki üldse. 1970-ndatel usuti, et punane korall taastub juba paari aastaga, kuid tegelikult võtab korallikoloonia taastumine aega 70-100 aastat.

Filmis kirjeldavad sukeldujad ühe ülimalt haruldase korallikoloonia avastamist: „Ma tunnen, et ma reisisin ajas tuhandeid aastaid tagasi. Aega, kui inimesed ei olnud merd niimoodi mõjutanud. Võimalik, et see on ainuke säilinud terviklik punaste korallide koloonia Vahemeres, see võib olla üle 300 aastat vana. See on nagu muuseum, mis on täidetud aaretega, kuid tal pole uksi ega lukke. Minu meelest on punane korall ilusam meres, kivide küljes kasvades, kui naiste kaelas.“

2436074_orig
Korall nii nagu me seda tunneme ehtekunstis. Daamid – korallid on siiski ilusamad merepõhjas, jätke nad sinna kasvama. Autor: kliki pildile

Traditsioonilise kalastamise asemel saaksid kaitsealal elavad kogukonnad teenida turismilt. Üks filmis käsitletud suhteliselt väike kaitseala teenib aastas 7 miljonit eurot. Turisminduse surve keskkonnale on aga tugev – sukeldumiskohtades on õrnad korallid lõhutud. Kuna kaitsealasid on nii vähe, siis kontsentreeruvad sukeldujad neisse vähestesse piirkondadesse, kus midagi huvitavat näha on (Vahemeri pole sukeldujate jaoks just lemmikpaik, kuigi seal on imehea nähtavus, on seal vähe elurikkust, mida jälgida), mis suurendab omakorda turismi negatiivset mõju kooslusele.

Vahemere piirkonnas elab veel eakaid kalureid, kes mäletavad Vahemerd küllusliku ja kalarikkana. Nende lapsepõlves võis kalu püüda käsitsi või ahinguga rannaveest, meres oli nii palju kalu, et nende nägemiseks ei pidanud vette minemagi. Siis võeti kasutusele suured põhjatraalerid ja moodsad harpuunid, mis ei jätnud kalaparvedele, suurtele isenditele ega põhjaelustikule üldisemalt taastumiseks enam võimalust. Tänaseks on Vahemere kalavarud kokkukukkumise äärel või teatud liikide mõttes ammendatud, kaitsealadelt väljapoole jäävatel merealadel on kalavarud praktiliselt hävinud.

Ülepüük on nõiaring. Cousteau mõistis ülepüügi negatiivset mõju ökosüsteemile: mida vähem on kalu, seda rohkem näevad kalamehed vaeva, et neid viimaseidki isendeid leida ja seda vähem on alles jäänud kaladel eluvõimalust. Kusjuures inimene ei ole ainuke loom, kes Vahemeres kaladest toitub – ka delfiinid, haid, hülged, merelinnud, teised suuremad kalaliigid jt. tahavad saada oma osa, kuid nemad on praktiliselt kõik juba surutud ohustatud liikide kategooriasse.

noaa_fishingmed2
Kalastamisvahendid, mida kõige sagedamini tänapäeval Vahemeres kasutatakse

Paljude kalurite arvates on kaitseala endiselt koht, mis võtab neilt töövõimalusi vähemaks. Iroonilisel kombel võidavad aga ka kalurid kaitsealadest, sest kaitsealade ümbrusest saab märksa paremaid saake kui Vahemeres üldiselt. Leidub ka traditsioonilisi kalureid, kes kalastavad suhteliselt väikeste laevadega ja lasevad ükshaaval kõik alamõõdulised kalad vabaks – nii nagu seadus ette näeb. Kaaspüük (by-catch)  on suure hulga mereloomade hukkumise põhjuseks (sealhulgas mereimetajate). Samas esineb Vahemeres ka päris palju röövpüüki – sh. turistlikku röövpüüki.

Kõige paremaid tulemusi, nii looduse kui ka inimese seisukohast, annavad kaitsealad, mis on piisavalt suured, mitte liiga ranged, kuid teatud piirangutega turistide hulgale. Nii saab kohalik kogukond teenida küll turismist, kuid turistide voo saab jaotada suurema ala peale ning hoida inimmõju nii madala, et piirkond selle all ei kannataks. Turism, piiratud mahus traditsiooniline kalandus ja terve ökosüsteem – sellised merekaitsealad on  tõenäoliselt Vahemere ökosüsteemi taastumise võtmeks.

Vahemeri on bioloogilise mitmekesisuse hot-spot – st. piirkond, mis on erakordselt rikkaliku elusloodusega, ometi on rikkalik elu hästi säilinud vaid kohtades, kus inimese sekkumine on rangelt reguleeritud või inimasustuse mõju minimaalne. Oluline on meeles pidada, et kaitsealad toovad kõigile kasu: keskkonnale, kalameestele, turismile ja majandusele. Filmi autorite hinnangul tuleks kaitse alla võtta 20% Vahemerest, et Vahemere ökosüsteemidel oleks võimalik säilida ja taastuda. Poliitiline kokkuleppe keerleb hetkel pigem 10% ümber. Kas see saab ellu viidud ja kas kümnest protsendist piisab, on iseküsimus.

Järgmine merefoorum toimub Lennusadamas 12. mail, näidatakse National Geographicu dokumentaali “It’s Alive” sarjast “Alien Deep” ja teemat avab Aleksei Turovski. Kevdaise “Ujub või upub” merefoorumite sarja lõpetab 2. juunil National Geographicu film “6 degrees could change the world” ja külla tuleb Mart Jüssi.

Päise fotol sukeldub Jacques Cousteau oma perega. 

Uued tuuled laevanduses

Loo autor, Martin Ligi, on TÜ doktorant keskkonnatehnoloogia erialal, keskkonnaseire suunal ning ühtlasi insener Tartu Observatooriumi Atmosfäärifüüsika osakonna Taimkatte seire töörühmas. Hetkel resideerub ta välisspetsialistina Hollandis. 

Laevanduse ajalugu võib alustada hetkest, mil inimesed hakkasid suuremate puujuppide ujuvust kasutades veekogusid ületama. Päris kaua aega kasutati edasi liikumist vaid taastuvaid energiaallikaid, milleks olid tuul, vool ja kondimootor, kuid aastal 1803 muutus kõik, kui Robert Fulton lisas laevale aurumootori ning pool sajandit hiljem valmis ka ainult auru jõul liikuv laev. Edaspidi on kasutusele võetud erinevaid taastumatuid energiaallikaid, et rajada maailmamerele hiiglaslik laevastik, mis just keskkonnale erilist lahkust üles ei näita. Õnneks on kümneid aastaid muudest tööstustest hiljem hakatud ka laevanduses loodussõbralikkusele rohkem tähelepanu pöörama.

Mõned aastad tagasi hakkas Tallink ostma uusi kiiremaid ja ökonoomsemaid parvlaevu, mis iseenesest on tervitatav nähtus, kuid kuivõrd rohelised need tegelikult on, ei oska öelda. Kindlasti ei tasu siit loota mingeid radikaalseid uuendusi. Parimal juhul on ehitamisel lähtutud roheliste laevade projektis leitust, mille kohta saate täpsemalt lugeda aadressil internetist. 

Antud tekstis keskendun siiski rohkem lennukatele ideedele, mis ehk kunagi ka massilist kasutust leiavad. Kuigi mitmedki tehnoloogiad on juba läbinud esimesi edukaid katsetusi merel, siis seni julgeima disaini „The Orcelle“ (joonis 1) on loonud Skandinaavia laevandusettevõte Wallenius Wilhelmsen, kes lähtuvalt enda erialast, ehitasid autotransportööri, mis vastab tänapäeva kiiruslikele ja mugavuslikele standarditele ja kombineerib teadaolevaid tehnoloogiaid sealjuures ainult taastuvaid energiaallikaid kasutades.

Joonis 1. E/S Orcelle

Tuul ja päike. Kui tuuleenergia kasutamine pole midagi uut, siis uutes lahendustes on rohkem tähelepanu pööratud purjete multifunktsionaalsusele. Laeval, mille kaubaruum on umbes 14 jalgpalliväljaku suurune, on kolm hiiglaslikku purje. Kõik on valmistatud hästi kergetest ja vastupidavatest materjalidest ning lisaks sellele on kaetud ka päikesepaneelidega. Valdavalt ongi uute purjede juures lisatud, et need peaksid olema võimelised kasutama ka päikeseenergiat. See teeb nende valmistamise kindlasti kallimaks, kuid efektiivsus kasvaks oluliselt. Igal pool maailmas on väiksemate aluste peale pandud katsetusteks päikesepatareisid, kuid alati on tegemist elektri tootmist võimaldava üksusega. Kuskilt pole veel kuulda olnud majadelt juba väga tuttavate päikesepaneelidest, mille eesmärk on toota soojust mitte elektrit, väga põhjas ja väga lõunas töötavad suured laevad võiksid selliste lahenduste uurimise peale mõelda. Ametlikult sõlmisid 2008. aastal alternatiivsete lahenduste tootja SolarSailer ja Hiina suurim laevakompanii COSCO group koostöölepingu, et konteinerlaevadele luua päikesepatareidega purjed, kuid arengu suhtes tsiteeriksin Hiina firma 2010. aasta jätkusuutlikkuse raportit: „COSCO Group is actively researching on the development of substitute energy in the future, and is researching on the possibility of adopting nuclear power, wind power and solar energy as ship power.“

Laineenergia. Tegemist on uuemat tüüpi energiaga, mis toodab energiat üksusest, mis üldiselt on laevadele ainult raskuseks, mida on vaja ületada, olnud. Orcelle’l on 12 „uime“ mis on võimelised laineenergia muutma mehaaniliseks energiaks, mis oma olemuselt peaks toimima sarnaselt delfiinide edasi liikumisega, elektriks või vesinikuks. Uimed võivad kasutada ka laeval olevaid teisi energiaallikaid, et laeva edasi liigutada. Selliste uimede erinevus purjedest seisneb eelkõige selles, et need on võimelised liigutama laeva soovitud suunas hoolimata lainete liikumise suunast. Teiseks on lained olemas ka tuulevaikse ilmaga. Edukaimad katsetused (seisuga jaanuar 2009) pärinevad 2008. aastast, kui 69 aastane jaapanlane Ken-ichi Horie sõitis laineenergia abil edasi liikuva ja vajaliku elektrit päikesepatareidega tootva paadiga (joonis 2) Havailt Jaapanisse. Selle laeva kiirus oli kuni kümme korda väiksem kui üldiselt suurtel tankeritel, kuid läbis seni pikima vahemaa laineenergial põhineva alusega.

Joonis 2. Laineenergiat rakendava purjeka „mootor“

Kütuseelement. Hoolimata kõigest eelnevast peaks poole Orcelle kütusemahust katma kütuseelement. Sellises süsteemis segatakse elektri saamiseks kokku puhas hapnik ja vesinik ning lisasaadusteks on vesi, aur ja soojus. Saadud energia peaks tööle panema uimed, varustama ülejäänud laeva elektriga ja lisaks panema tööle ka kaks laeva taha võimast veejuga tekitavat süsteemi. Viimasega kaotatakse vajadus seniste sõukruvide järele. Süsteemi suur pluss on kohapealne vesiniku tootmine, milleks vajaliku energia saadakse uimede abil lainetest.

Laeva disain. Olulist energiakokkuhoidu annab ka säästlik planeerimine. Mida voolujoonelisem on auto seda stabiilsemalt püsib see teel ja kulutab vähem kütust. Samamoodi on ka laevadega. Konkreetne laev on pentamaraan, kus siis üks peenike ja lainetest hästi läbi murdev kogu laeva pikkune kest asub laeva keskel ja stabiilsust lisavad neli äärtel paiknevat tuge. Selline disain tagab piisava stabiilsuse tormisemal merel ning annab parema läbivuse, sest hõõrdepind veega väheneb. Lisaks kaob sellise kuju puhul ära vajadus ballastivee järele, mis oluliselt vähendab liikide sunnitud rännet ja ohtlike võõrliikide sattumist teistesse vetesse, kuid selle probleemi kirjeldamine vajaks juba uut postitust.

Suur võit on saavutatud ka uudseid materjale kasutades. Nii on kergeid materjale, näiteks alumiinium ja termoplastik, kasutav alus võimeline vedama 50% rohkem autosid kui sama suur praegu eksisteeriv laev. Suuresti on see tingitud ka ballastivee vajaduse kaotamisest.

Plastmassi kuulsusrikas ajalugu

Palju kirutud plastikutel on ka “teine pool,” kui kilekotist ja ühekordsetest nõudest kaugemale vaadata, siis saab üsna pea selgeks, et plastikute roll meie igapäevaelus on oluline ja paljuski asendamatu. Olen teadlik plastikuga seotud keskkonnaprobleemidest, kuid antud postituses kirjeldan tükikest teadusajaloost. Sest teadusajalugu on mõnes mõttes ehk kõnekamgi kui sõdade/riigipiiride aegruum…

Väidetavalt oli just püüd asendada kallist ja eksklusiivset elevandiluud piljardikuulides üks ajend esimeste plastide leiutamiseks!
Looduslikku kummit kogutakse kummipuudelt (Hevea brasiliensis, vmt). Klõpsatest pildile leiad veel infot looduslikust kummist!

Kuidas elati enne plaste? Kuidas suleti toiduaineid õhukindlalt? Kuidas riietuti vihmakindlalt? Kas ilma plastideta oleks võimalik olnud valmistada skafandreid, odavaid tarbekaupasid või uskumatute omadustega rõivaid? Küllap mitte. Ilmselt võlgneme tükikese tarbimisühiskonnast just neile meestele, kellest edaspidi põgusalt juttu tuleb. Sõna „plastik“ pärineb, muide, kreekakeelsest sõnast πλαστικός (plastikos) mis tähendab „plastilist või vormitavat“ ning sõnast πλαστός (plastos), mis tähendab „vormitud.“  Vormitavaid materjale leidub ka looduses – kautšuk, gutapertš, balata, guayule, tšikkel, šellak, vandel, kilpkonnaluu, tugev puit jmt täitsid nišši nipsasjakeste ja rõivadetailide valmistamise turul. Tõeliselt vee- ja tuulekindlatest rõivastest (Goretex), peaaegu olematu haardumisega pannidest (teflon) või külmakindlasti kummist ei osatud noil aastail isegi unistada.

Šellaki näol on tegemist plastide eellase - loodusliku polümeeriga.

Üks esimesi plastikuid, või nn poolplastikuid, tselluloosnitraat (tselluloid) avastati näiteks seetõttu, et USA firma pani välja 10 000 dollari suuruse preemia inimesele, kes leiutab materjali, millega asendada vandlit (elevandiluud) piljardikuulides. John Wesley Hyatt’i leiutatud tselluloosil põhinevast plastikust veelgi vanem ja vähemalt sama legendaarne on parkesiin (samuti sisuliselt tselluloosnitraat).  Samast perioodist võib välja tuua ka parkesiini, tselluloosatsetaadi (millest tehti näiteks uudseid filmilinte) ning tsellofaani (mille loomiseks sai Šveitsi teadlane Jacques E. Brandenberger inspiratsiooni restorani laualinal nähtud plekist – nimelt unistas mees tol hetkel märgumatust laudlinast!), mis on tänaseni populaarne kommipaberi materjal. Leo Hendrick Baekeland, geniaalne ja varaküps belgia keemik, bakeliidi leiutaja, ei osanud ilmselt uneski näha, kui laialtlevinud materjaliks plastikud tulevikus osutuvad.

Nipsasjakeste tööstus võttis uued materjalid kiiresti üle! 30-ndatest pärit kell iseloomustab hästi uute materjalide kõrget staatust. Plastmassi odav maik tuli tarbekaupadele külge hiljem.

Tõeliste plastide ajatelge võiks alustada fenoolformaldehüüdist ehk bakeliidist. Oo, legendaarne bakeliit! Plastmasside isa. See plastik domineeris plastikuturul aastakümneid, enne kui paremate omadustega materjalid ta troonilt tõukasid. 1899 patendeeris Arthur Smith inglismaal fenoolformaldehüüdide vaigud kasutuseks elektri-isolaatoritena eboniidi asemel. 1907 arendas Leo Hendrik Baekeland edasi fenoolaldehüüdi valmistamise tehnikaid ja leiutas esimese sünteetilise vaigu ning tõi turule esimese majanduslikult eduka fenoplasti nime all bakeliit. Bakeliidist hakati valmistama raadioid, käekotte, ehteid jmt. Keda huvitab plastikute keemia kui selline sügavamalt, peaks oma pilgu pöörama nobelist Hermann Staudingeri poolt põhimõtteliselt rajatud polümeeride keemiasse.

PTFE ehk polütetrafluoroetüleeni ehk tefloniavastas DuPonti laboris 1938 Dr. Roy Plunkett. Plunkett uuris külmutite freoone ning märkas juhuslikult, et külmutatud ja kompresseeritud tetrafluoroetüleen oli spontaanselt polariseerunud valgeks, vahataoliseks tahkeks aineks. Olgu siinkohal ära märgitud, et enamik tõelisi plaste on avastatud pooljuhuslikult või täiesti kogemata. II MS ajal kasutati teflonit aatompommi jaoks vajaliku uraani puhastamiseks gaasilise difusiooni meetodil, kuna see protsess oli ülimalt korrodeeriv.

Gore Texi nime all tuntud materjal põhineb samuti tefloni keemilisel valemil. Hingav kuid veekindel materjal on saanud asendamatuks näiteks matkavarustuse tootmisel.

PTFE-d hakati tefloni nime all tootma 1945. Tefloni molekulaarmass võib ületada 30 000 000 amü, nii et teda võib nimetada üheks suurimaks teadaolevaks molekuliks. Teflonil puudub lõhn, ta on värvitud pulber, mis on tänapäeval laialdases kasutuses. Tefloni eriline omadus on tema libe pind, millele praktiliselt midagi ei kleepu ega imendu, sellest tulenevalt hakati teflonit kasutama just kööginõudes (pannid, koogivormid jmt). Hiljem kasutati teflonit ka „imekangaste“ sünteesiks, näiteks populaarne spordiriiete materjal GoreTex „hingab“ ehkki on väljastpoolt niiskuskindel. Teflonit kasutatakse ka hambaniidi valmistamiseks ning erinevatel eesmärkidel sõjatööstuses.

Erinevad polümeervahud on laialtlevinud ja odavad pakkematerjalid.

Polüetüleeni (PE) puhul on tegemist ilmselt enimlevinud plastiga. Teda on erinevaid liike: HDPE, (PE-HD) – kõrgtihe polüetüleen; LLDPE, (PE-LLD) – lineaarne madaltihe polüetüleen; LDPE, (PE-LD) – madaltihe polüetüleen. PE on madala hinna ja mitmekülgsete omadustega (sitke, tugev, veniv, keemiliselt inertne) materjal. Sulamistemperatuur jääb vahemikku 100-140°C.

Polüetüleeni sünteesis esmakordselt saksa keemik Hans von Pechmann, kes valmistas seda juhuslikult 1898 diasometaani kuumutamise käigus. Koos kollegide Eugen Bambergeri ja Friedrich Tschierneriga iseloomustasid nad valget, vahast ainet ning avastasid, et see sisaldab pikkasid –CH2– ahelaid ning tulenevalt sellest andsid talle ka nimeks polüetüleen. Ka esimene tööstuslikult kasulik polüetüleeni süntees avastati kogemata. 1933-ndal aastal töötlesid inglise keemikud Eric Fawcett ja Reginald Gibson suure rõhuga etüleeni ja bensaldehüüdi segu, taas oli saaduseks valge vahataoline aine. Reaktsioon toimus tänu kergele hapnikureostusele aparatuuris, samal põhjusel ei suudetud katset esialgu korrata. Alles 1935-ndal aastal suutis, Michael Perrin sellest „õnnetusest“ sünteesiprotsessi välja töötada. Sellest sai alguse tööstuslik madaltiheda polüeteeni tootmine (masstootmine algas 1939). II maailmasõjal salastati paljud keemiatööstuse harud, polüetüleeni kasutati kaablite valmistamiseks sõjatööstusele ning tootmine massitarbekaupadeks jäi esialgu soiku. Philipsil oli raskusi, et toota ühtlase kvaliteediga polüetüleeni, nende ladudes kuhjus juba praaktoodang, kuid majanduslikest raskustest päästis firmat 1957-ndal aastal USAs moodi tulnud hula-rõngas – mänguasi, mis koosnes  seest õõnsast polüetüleentorust.

Plastiku ajatelg looduslikest „plastmassidest“ sünteetilisteni

1839 Polüstüreeni (PS) – avastas Saksa apteeker Eduard Simon, koostise tegi kindlaks Hermann Staudinger, kes sai 1953-ndal makromolekulide uurimise eest ka Nobeli preemia.

1839 Kõvakummi e vulkaniseeritud kummi–  (eboniit, end. nimega vulkaniit), rabe, USAs patendeeris tootmise C. Goodyear 1843, Inglismaal võttis patendi lõppedes 1861 kasutusele Thomas Hancock, Inglismaa kummitööstuse rajaja.

Vulkaniseeritud kummi ehk kõvakummi ehk eboniit. Tuntud ka füüsikatunnist, kus mahasurutud kihina saatel tuli eboniitpulkasid lapikesega hõõruda, et neid elektrifitseerida.

1843 Gutapertš – looduslik kummi, toodetakse Gutta-Percha puu piimast, tutvustas avalikkusele William Montgomerie

1856 Šellak  – Alfred Critchlow, Samuel Peck

1856 Bois Durci – verest, pulbristatud puidust ning värvainest toodetud tume „viktoriaanlik plast,“ Francois Charles Lepag [32].

1862 Tselluloosnitraat (parkesiin) – Alexander Parkes

1863 (1869) Tselluloosnitraat (tselluloid) – John Wesley Hyatt

1865 Tselluloosatsetaat – Avastas Paul Schützenberger, esialgŠellak on materjal, mis oli paljudest teerajajaist plastikutööstuselemine raskendatud, laiemat kasutust leidis teatud eranditega pärast I maailmasõda.

1869 Tselluloosnitraat (tselluloid)

1872 Polüvinüülkloriid (PVC) – Teadaolevalt valmistas esimest korda
PVC-d kogemata Henri Victor Regnault, teistkordselt samuti kogemata 1872 Eugen Baumann, kasutusele võeti järkjärgult hiljem.

1894 Viskoos (ing. k. ka rayon) – Charles Frederick Cross, Edward John Bevan

1900 Kaseiin ehk kunstsarv (galatiit e valkplast, erinoid)

1908 Tsellofaan – Jacques E. Brandenberger

1909 Fenoolformaldehüüd e fenoplastid (bakeliit, kataliin) – Esimesed nn tõelised plastid. Bakeliidi valmistas esmakordselt Leo Hendrik Baekeland

Lisaks lugematutele nipsasjakestele leidis bakeliit kasutust ka igapäevaste tarbeesemete valmistamiseks

1912 tselluloosatsetaadi baasil fotograafias kasutatav film (laiemalt võeti kasutusele 1934)

1926 Karbamiid ja formaldehüüdvaigud

"Compact Disc" ehk cd on sisuliselt jäik PVC

1926 Plastifitseeritud PVC  – Walter Semon, tootmisse läks 1930-ndatel.

1927 Tselluloosatsetaadi laiem kasutuselevõtt

1931 Esimene akrüülvaik

1933 Polümetüülmetakrülaat (pleksiklaas)

Akrüülvärvid raputasid põhjalikult ka kunstimaailma. Alates 50-ndatest olid värvide omadused juba sedavõrd head, et kiirelt kuivavaid värve võis teineteise peale kanda ilma, et nad omavahel seguneksid.

1933 Polüvinülideenkloriid (saraan 1953 , PVCD) – avastas Ralph Wiley, Dow keemialabori keemik, kogemata.

1935 Polüstüreen – avastati lihtsam võimalus tootmiseks, 1938 võeti juba laiemalt kasutusele

1935 Madaltihe polüetüleen LDPE – Petrooliumist valmistatud termoplast, avastasid kogemata Reginald Gibson and Eric Fawcett

1936 Polüvinüülatsetaat

1936 Polümetüülakrülaat (PMMA, akrüül)

1937 Polüuretaan (PUR, igamiid, perlon) – avastas ja patendeeris Otto Bayer koos kaaslastega.

1938 Polütetrafluoroetüleen (PTFE, teflon)  – Roy Plunkett

1938 Nailon – esimene kaubanduslik kasutuselevõtt hambaharjade valmistamisel

1939 Neopreen  –  Leituati DuPonti laboris juba 1930

1941 Polüetüleen tereftalaat (PET, PETE, polüester) – Whinfield ja Dickson.

1942 Küllastumata polüester (UPR) –  klaaskiudude valmistamiseks kasutatav materjal on patendeeritud John Rex Whinfieldi ja James Tennant Dicksoni poolt

1943 Silikoonid (elastik)

Silikoonil on märkimisväärselt laiemad kasutusvõimalused kui laiem avalikkus armastab teadmiseks võtta...

1947 Epoksiidid

1951 Kõrgtihe polüetüleen (HDPE, Marlex) – Paul Hogan ja Robert Banks

1951 Polüpropüleen (PP) – Paul Hogan ja Robert Banks

1954 Vahtpolüstüreeni – leiutas Ray McIntire Dow Chemicali tarbeks

1954 polüpropüleen

1955 polükarbonaat

1959 polüformaldehüüd

1964 (1955) Polüimiid

Filmilindi valmistamine oli üks plastide esimesi funktsioone

1965 Polüsulfoon

1970 Polübutüleen.

1970 Termoplastiline polüester (Dacron, Mylar, Melinex, Teijin ja Tetoron)

1978 Lineaarne madaltihe polüetüleen

1985 Vedelkristallpolümeerid

to be continued!

Plastikute ajalooraamat pole kaugeltki lõpetatud, kuid antud artikli eesmärk oli anda aimu just esimeste oluliste plastide kasutusele võtust. Kuna käesolev postitus on lühikokkuvõte plastikute ajaloost pajatavast  referaadist, siis huvi korral võta minuga (Helenega) ühendust ja saadan tervikteksti!

Kevlari omadused olid nii revolutsioonilised, et tootja pidi välja laskma pressiteate, kus kinnitas, et materjali pole saadud tulnukatelt.

Kasutatud allikad – lühendatud versioon

[1] Talvik, A.T. Orgaaniline keemia. 1996.

[2] Liddell, H. G.; Scott, R. A Greek-English Lexicon. Oxford. Clarendon Press. 1940.

[3] The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed. Columbia University Press, 2007.

[4] Lipmaa, H. Polümeerisõnastik. Euroülikool, Tallinn, 2001.

[5] Peets, H. Konserveerimiskeemia (loengukonspekt). Eesti Kunstiakadeemia, Tallinn, 2005.

[6] Mustalish, R. Modern Materials: Plastics. The Metropolitan Museum of Art, New York.

[7] Bellis, M. Timeline of Plastics.

[8] History of plastics. Cannon-Sandretto Plastics Museum.

[9] Atsetaat. Swicofil AG textile services.

[11] Carlisle, R. Scientific American Inventions and Discoveries. John Wiley & Songs, Inc., New Jersey. 2004.

[12] Harris, R. Life before plastics. 2008.

[13] Early jewelery plastics & testing for bakelite. 

[14] Kulu, P., Kübarsepp, J., Hendre, E., Metusala, T., Tapupere, O. Materjalid. (Loengukonspekt) Tallinna Tehnikaülikool, Tallinn, 2001.

[15] Bellis, M. Invention of Polystyrene and Styrofoam 

[16] A Plastics Explosion – Polyethylene, Polypropylene, and Others. Packagingtoaday.

[17] Bellis, M. Teflon.  

[18] Polüetüleen. Veterinaar- ja toiduameti kodulehekülg.

[19] Reiche, B.  „Polly“ – the All Star  Plastic. Popular Mechanics, USA, 1949.

[21] Bellis, M. Invention of Polystyrene and Styrofoam 

[24] Tuulik, D. Sünteetilised kiud. Loengukonspekt, 2010.

[26] McIntyre, J. E. Synthetic fibres: Nylon, polyester, acrylic, polyolefin. 

[30] Mustalish, R. The Metropolitan Museum of Art. 

[31] Thomas Hancock biography. 

[32] Bois Durci. Plastics Historical Society.

[34] Polüuretaan (PUR) isolatsioonimaterjalina. Eesti isolatsioonitootjate liit.

[35] Polüetüleentetraftalaat. Veterinaar- ja toiduameti kodulehekülg.

P.S. Fotode allikad selguvad, kui kopeerid pildi URLi.

Autor: Helene

Charles Robert Darwin 200

Charles DarwinKuigi kirjutame siin blogis suuretsi keskkonnast on tänane päev loodusteadustele tähtis ja seetõttu kirjutangi ma sellest siia. Täna 200 aastat tagasi sündis üks tähtsamaid teadlasi Charles Darwin, kes oma põhiteoses “On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life” kirjeldas evolutsiooni mehhanisme. Hiljem andis ta veel välja mitmeid raamatuid ning kirjeldas ka seksuaalse valiku mehhanisme. Kahjuks pole neid raamatuid veel eesti keeles ilmunud ent Ivar Puura andis teada, et novembriks (24. november mööbub 150 aastat selle esimesest ilmumisest) saab müügil olema eestikeelne variant raamatust “On the Origin of Species”. On ka aeg, kuna vähe on neid kasutuses olevaid keeli, millesse seda raamatut veel tõlgitud ei ole.

Darwini teooria on tähtis kuna see seab kogu elu siin maal ühte väga elegantsesse ja ilusasse teooriasse ja annab meile mõista, mis tähendab olla looduse osa. Kui saad aru evolutsiooniteooriast saad sa aru ka, miks on vaja loodust hoida.

Darwin on inspireerinud meeletult palju inimesi, kaasaarvatud mind. BBC tegi kunagi küsitluse, et keda inglased peavad sajaks tähtsaimaks teadlaseks. Darwin oli seal tabelis kolmas, eespool Shakespearist, kes oli viies. See näitab nii mõndagi. Ka on ta maetud (vastupidiselt tema soovile) Westminster Abbey’sse, kuhu saavad koha vaid tähtsaimad inglased. Seal ta on koos kuningate ja kuningannadega.

Isegi tema elulugu on inspireeriv. Kes mind ei usu, võtku kätte tema autobiograafiline teos “Mälupildid minu teadvuse ja iseloomu arenemisest”. See on lugu noorest inimesest, kellele meeldis loodus. Tal ei läindu koolis just kõige edukamalt ja oma aja kohta oli ta veidike ka elupõletaja. Sellest noormehest kasvas välja aga pühendunud looduseuurija, kelle elutööst räägitakse veel tänapäevalgi.

Loomulikult ei olnud Darwin eksimatu, kuid tema teooria koha paelt ei ole see oluline. Tema kirjeldus looduslikust ja seksuaalsest valikust on kasutusel ka tänapäeval ning on vastu pidanud kõik uued andmed, mida oleme saanud geneetikast ja molekulaarbioloogiast ei ole sellele vastukäivaid andmeid leitud.
Kutsun teid tõstma klaas Darwini auks! Kes tahab, lugege tema põhiteos läbi inglise keeles. Seda on raamatupoodides müüa lausa alla 100 krooniga. Võite ära ka loomulikult ära oodata eesti keelse tõlke ent soovitan teil seda teost lugeda.
Palju õnne Darwin!

Aitäh tähelepanu eest!