Nikad ne bacam ulje nakon pečenja, baš nikad. Umjesto da ga izlijem u slivnik ili zahodsku školjku, ulje završava u plastičnoj boci od mlijeka ili jogurta. Kada napunim više takvih boca, odnesem ih do obližnje benzinske stanice te ih tamo ostavim s natpisom „Otpadno jestivo ulje“. Činite i vi tako, ako već ne činite! Jer otpadno je ulje vrijedna sirovina: od njega se proizvodi biodizel, maziva ulja, sapuni i deterdženti, a kada tehnologija uznapreduje proizvodit će se sve i svašta – dokle god dopre kemičarova mašta!

A kemičarova mašta vidi u ulju molekule s dugim ugljikovodičnim, alifatskim lancima u kojima se tu i tamo nalazi dvostruka veza. I upravo je o dvostrukoj vezi, C=C, riječ jer baš njoj ulja zahvaljuju glas „zdravih masnoća“ (nezasićene masne kiseline), no kako saznajemo iz članka kineskih znanstvenika objavljenom u časopisu Molecules, uskoro bi mogla biti korisna i kao sirovine za elastomer, umjetnu gumu i to gumu izvanrednih svojstava. I opet nam naslov znanstvenog rada kazuje kako se priređuje (prvi dio naslova, do dvotočke) i koja su svojstva (drugi dio naslova, nakon dvotočke) tog neobičnog polimera: „Three-dimensional printable photocurable elastomer composed of hydroxyethyl acrylate and hydroxy fatty acid derived from waste cooking oil: An innovative strategy for sustainable, highly flexible resin development.“

Kako se priređuje ta guma nad gumama, koja ne samo da se proizvodi iz otpada nego se i biorazgrađuje, a usto se – ako pukne – može slijepiti sama, bez ljepila?

Sve počinje od otpadnog jestivog ulja (WCO, waste cooking oil), od triglicerida nezasićenih masnih kiselina, rekao bi kemičar. Otpadno se ulje pomiješa sa 30-postotnim vodikovim peroksidom (H₂O₂) uz nešto octene i sumporne kiseline. Uslijed toga dolazi do adicije kisika na dvostruke veze u molekulama vezanih masnih kiselina, pa nastaje epoksidirano otpadno ulje (E-WCO). Drugi se korak svodi na nešto slično kuhanju sapuna, jer se epoksidiranom otpadnom ulju dodaje natrijeva lužina (živa soda). Pri tome dolazi do dvije reakcije: u prvoj se masne kiseline odvajaju od glicerola („kuhanje sapuna“), a u drugoj se epoksidi prevode u hidrokside, masne kiseline dobivaju naime hidroksilne (-OH) skupine. Na kraju se doda solna kiselina, kako bi natrijeve soli („sapun“) prešle u slobodne hidroksilirane masne kiseline (WHFA, waste cooking oil-derived hydroxy fatty acid).

Dobiveni se produkt potom miješa s hidroksietil-akrilatom (HEA) i dvjema kemikalijama (DMAB i Irgancure819) kako bi se mogao fotopolimerizirati, tj. polimerizirati djelovanjem svjetlosti. Najbolji omjer? Na svaku molekulu WHFA treba dodati tri molekule HEA. Tada svaka skupina -OH poliaktrilata nađe svoga para. Taj elastomer nosi oznaku A2.

No dobro, kako sve to funkcionira? Nakon polimerizacije HEA gradi lance poliakrilata, koji se vodikovim vezama vežu za molekule WHFA. Struktura je rastezljiva jer su lanci molekula WHFA rastezljivi: igrom vodikovih veza nastaje elastomer (A2) koji se može rastegnuti do 11,8 svojih početnih dužina dok ne pukne. Do pucanja dolazi pri tlaku od 0,962 MPa. Ako ipak guma pukne, nije sve propalo jer se može lako slijepiti.

Dovoljno je naime polomljeni predmet samo pritisnuti utegom ili nekim drugim teškim predmetom, a potom ostaviti da stoji 12 sati. Nakon popravljanja izgubit će nešto od svojih mehaničkih svojstava, između ostalog neće se više može rastegnuti 12 nego samo četiri puta. To je sasvim u redu jer će se novi materijal upotrebljavati za 3D printanje dječjih igračaka i predmeta za svakodnevnu upotrebu. Ako gumenom zeki otpadne uho, mama će ga lako vratiti na mjesto.

I na kraju, ono najvažnije: što će se dogoditi kada predmet od elastomera WHFA/HEA više nije za upotrebu? Njega neće trebati stavljati u vreću za plastični otpad niti u bocu za otpadno ulje. Pokusi su naime pokazali da se nakon pet dana ležanja u zemlji razgradi 6 %, a nakon 30 dana 14 % novog elastomera. Kada će se sve razgraditi autori nisu znali reći, no vidjeli su da nakon mjesec dana zakapanja u zemlju proces razgradnje nije prestao. Zbog svega toga – palac gore za novu gumu!

Nenad Raos, rođen u Zagrebu 1951., je kemičar, znanstveni savjetnik u trajnome zvanju, od 2017. u mirovini. Autor je oko 200 znanstvenih i stručnih radova iz područja teorijske i bioanogranske kemije te povijesti i filozofije znanosti. Još od studentskih dana bavi se popularizacijom znanosti. Sada piše za Čovjek i svemir te za mrežne stranice Panopticum i, naravno, Bug online. Autor je 16 znanstveno-popularnih knjiga, među kojima  su „Kemičar u kući – kemija svakodnevnog života“ i „Antologija hrvatske popularizacije prirodnih znanosti“.