T21. Biography of a Plastic Cup by Fredric M. Menger, Emory University, USA

Note: C.Cell wanted to know more about how plastic objects are made and what happens to them after they are no longer needed. After investigating the topic, he related his story to Dr. Menger.

This is the story of the life of a plastic cup. A plastic cup? How interesting can that be? Plenty interesting. Read on and find out how a few drops of oil from Iraq ended up, with the cup as an intermediary, in the stomach of a Hawaiian seabird.

http://obscureclaire.files.wordpress.com/2010/05/pacific-gyre2.jpg
A photograph of the garbage that enters the oceans from rivers and boats.
Much of it ultimately getting swept into the Great Pacific Garbage Patch.

This particular cup's existence began in an oil field near Kirkuk in Iraq. There was warfare at the time, and this oil field had its pipeline blown up only one day after the cup, or more accurately the material from which it was to be made, emerged from the ground. The cup's material had just barely managed to escape abrupt incineration into black greasy smoke filling the desert air. Obviously, the few grams of crude oil relevant to this story was accompanied by huge additional amounts of oil, but this story is only about what happened to the oil that eventually was made into one plastic cup. Much of that other oil has its own special history. It was converted into gasoline, asphalt, paraffin, fabrics, detergents and other products of civilization.

After being stored in a tank while the damaged pipeline was repaired, the oil was pumped 600 miles west to the port of Ceyhan in Turkey on the Mediterranean Sea. This was a precarious ride for our "cup to be". Flying along at 10 miles per hour above ground in a 2-foot-diameter steel pipe, the crude oil could at any time or place have begun to leak out owing to corrosion, earthquake, or man-made damage. In Nigeria, for example, a leaky petroleum pipeline exploded, killing 1200 villagers. But fortunately the oil sample, whose history is being traced here, had merely to endure a series of pumps needed to push the oil forward. When seaside was reached, the oil was loaded onto a tanker ship for a long but uneventful trip to Port Arthur in Texas, USA. Although our "cup" may seem well-travelled at this point (having gone nearly half way around the world), these wanderings were just beginning, as we shall soon see.

Crude petroleum is a horrible mixture. In a Port Arthur refinery, the petroleum was passed through distillation towers that separated it into its many components. One of these components is called "hexane", a hydrocarbon with six carbons in a chain. The hexane was then "reformed" (at 500^o with a platinum catalyst) into benzene (a ring of six carbons). Upon attaching two more carbons onto the benzene ring, chemical engineers converted benzene into a yellowish liquid called "styrene". And finally (to end this chemistry part of the cup's story) thousands of styrene molecules were all hooked together to give a solid material called "polystyrene". Polystyrene, belonging to the class of materials called "polymers", is the main material used to make those familiar white plastic coffee cups.

Polystyrene is manufactured in the form of small beads roughly a millimeter in diameter. These beads, including the ones destined to become our cup, were shipped by train to California on western coast of U.S., and from there by boat to a large country in Asia. From Iraq to Turkey to Texas to California to Asia ….quite a global adventure! In this manner the beads ended up in a factory near a big city. It is here that the beads were melted and then expanded up to ten times the original volume (by blowing gas into the melt) to give a light and airy plastic. The expanded polystyrene was then molded into white cups, and the cups were sold all over Asia. Finally, after all that complicated travel and technology, our cup made its modest appearance as a recognizable object. In tribute to the event, our cup will be designated as "the Cup".

The Cup, along with many of its companions, was delivered by small truck to a storeroom of an expensive hotel in the downtown area of an Asian metropolis. A week later a rich businessman received the Cup when he ordered an afternoon snack in his hotel room. As it turned out, the businessman, who wanted his tea in a proper ceramic cup, disgustedly tossed the Cup, unused, into a waste-basket. The Cup subsequently was taken from the hotel waste-basket to the citiy's biggest rubbish pile by a man who lashed a huge bag of discarded waste onto his bicycle, a transport business that helped him support a family of six.

Now it so happened that the rubbish pile was not far from the city because, as in many parts of the world, rubbish piles are "conveniently" located closeby. Hundreds of slum dwellers made their living by scavenging through tons of plastic, paper, metal and the other discards of city life that arrived daily at the rubbish pile. Lines of people, each with a sack of items plucked from the rubbish pile, gathered to sell the product of their day's labor to a garbage wholesaler. The garbage wholesaler separated out all the plastic items and sold them to a man who, in turn, employed people to rake though the collection of bags, toys, packaging, bottles, and cups while arranging them according to quality and color. It is here where our Cup, already an unpleasant in brown color but otherwise still intact, made its final appearance. The Cup, along with a mountain of other plastic, was sold to a small company that ground up the plastic into flakes that were then washed, melted, and made into pellets.

Pellets, composed now of various plastics including that from the Cup, were next sold to a local manufacturer who made buckets for export to United States. Buckets from this company were proudly advertised as "biodegradable" because they were constructed from the pellets embedded in a biodegradable cellulose-based plastic (the pellets themselves are not biodegradable). Another attractive feature of the buckets was the fact that they could be sold far cheaper than buckets made in United States. Dye, used to color the buckets red, was the main expense; labor costs contributed only a minor amount to the overall cost.

So the Cup, in the form of a bucket, arrived back in California. A sports fisherman, who bought the bucket from a hardware store, took it aboard his fishing boat to hold live bait-fish. After serving this purpose for about a year, the bucket developed a crack in its bottom during a fishing trip. Being now useless, the bucket was smashed under the heel of the fisherman's boot, and the pieces were thoughtlessly tossed into the Pacific Ocean.

The bucket pieces were carried by the sea into an area commonly known as the "Great Pacific Garbage Patch". Circulating currents confine rubbish in a huge Texas-sized area of the ocean (the exact size of this so-called "gyre" is in dispute). Firmly trapped in this dreadful contaminated region, the cellulose plastic began to degrade and release the pellets. An unfortunate seabird ate some of the "nurdles" (as the pellets from plastic cups are called) after mistaking them for fish eggs. But, of course, instead of being fish eggs, they were polystyrene beads from the Cup. Who would have ever imagined that a few drops of Iraqi oil would ultimately end up in the gullet of a Hawaiian seabird? In this case, the seabird was very lucky because it did not eat enough plastic to fatally block its intestines. Instead, the plastic pellets were deposited high up on a Hawaiian cliff where they remain today. Nurdles are forever.

BIOGRAFIA DE UM COPO PLÁSTICO
Fredric M. Menger, Emory University, USA

Nota: C. Cell queria saber mais sobre como são feitos os objetos de plástico e o que acontece com eles depois que não são necessários. Depois de investigar o tema, ele contou sua história para o Dr. Menger.

Esta é a história da vida de um copo de plástico. Um copo de plástico? Quanto interessante pode ser isto? Muito interessante. Leia mais e descubra como algumas gotas de petróleo do Iraque finalizaram, com o copo como um intermediário, no estômago de uma ave marinha do Havaí.

http://obscureclaire.files.wordpress.com/2010/05/pacific-gyre2.jpg
Fotografia do lixo que entra nos oceanos pelos rios ou dos barcos.
Uma grande parte acaba na Grande Mancha de Lixo do Pacífico

A existência deste copo começou em um campo de petróleo perto de Kirkuk, no Iraque. Nesse momento havia uma guerra, e este campo de petróleo teve seu gasoduto explodido apenas um dia depois do copo, ou mais precisamente o material do qual era para ser feito, surgiu do solo. O material do copo tinha conseguido escapar, por pouco, da incineração abrupta em fumaça gordurosa preta enchendo o ar do deserto. Obviamente, as poucas gramas de petróleo bruto relevantes para esta história vinham acompanhadas por enormes quantidades adicionais de petróleo, mas essa história é apenas sobre o que aconteceu com o óleo que eventualmente foi transformado em um copo de plástico. Muito do óleo restante têm sua própria história especial. Foi convertido em gasolina, asfalto, parafina, tecidos, detergentes e outros produtos da civilização.

Depois de ser armazenado em um tanque, enquanto o oleoduto danificado era reparado, o óleo foi bombeado 600 milhas a oeste até o porto de Ceyhan, na Turquia, no Mar Mediterrâneo. Esta foi uma carona precária para nosso "futuro copo". Viajando a 16 quilômetros por hora acima do solo, em um tubo de aço de 2 metros de diâmetro, o petróleo bruto podia, em qualquer tempo ou lugar, começar a vazar devido à corrosão, terremotos, ou danos feitos pelo homem. Na Nigéria, por exemplo, um oleoduto com vazamento de petróleo explodiu, matando 1.200 moradores. Mas, felizmente, a amostra de óleo, cuja história está sendo rastreada aqui, só tinha de suportar uma série de bombeamentos necessários para empurrar o petróleo para frente. Quando chegou à beira-mar, o óleo foi carregado em um navio-tanque para uma viagem longa, mas tranqüila para Port Arthur, no Texas, EUA. Embora o nosso "copo" pode parecer muito viajado nesse momento (tendo viajado por quase metade do caminho de uma volta ao mundo), estas andanças foram apenas o começo, como veremos em breve.

O petróleo bruto é uma mistura horrível. Em uma refinaria de Port Arthur, o petróleo foi passado através de torres de destilação que separou-o em seus vários componentes. Um desses componentes é chamado de "hexano", um hidrocarboneto com seis carbonos em cadeia. O hexano foi então "reformado" (a 500^o, com um catalisador de platina) em benzeno (um anel de seis carbonos). Após prender mais dois carbonos no anel de benzeno, os engenheiros químicos converteram o benzeno em um líquido amarelado chamado de "estireno". E finalmente (para acabar com essa parte química da história do copo), milhares de moléculas de estireno foram todas ligadas entre si para formar um material sólido, chamado de "poliestireno". Poliestireno, pertence à classe de materiais chamados "polímeros", é o principal material usado para fazer aqueles familiares copos de café de plástico branco.

O poliestireno é fabricado na forma de pequenos grânulos de em torno de um milímetro de diâmetro. Estes gránulos, inclusive os destinados a se tornarem nosso copo, foram enviados de trem para Califórnia, na costa oeste dos EUA, e de lá de barco até um grande país da Ásia. Do Iraque para Turquia para Texas para Califórnia para Ásia....uma aventura global! Desta forma os grânulos acabaram em uma fábrica perto de uma grande cidade. É aqui que as gotas foram fundidas e depois expandidas até dez vezes o volume original (por gás injetado na mistura) para formar um plástico leve e delicado. O poliestireno expandido, em seguida, foi moldado em copos brancos, e os copos foram vendidos em toda Ásia. Finalmente, depois da complicada viagem e tecnologia, nosso copo fez a sua aparição modesta como um objeto reconhecível. Em homenagem ao evento, o nosso copo será designado como "o Copo".

O Copo, junto com muitos companheiros, foi levado num pequeno caminhão e entregue no depósito de um hotel caro na região central de uma metrópole asiática. Uma semana depois, um rico empresário recebeu o Copo, quando ele pediu um lanche na tarde em seu quarto de hotel. Aconteceu que, o empresário, que queria seu chá em uma xícara apropriada de cerâmica, desgostoso jogou o Copo, não utilizado, em um cesto de lixo. O Copo posteriormente foi levado do cesto de lixo do hotel para a maior coletora de lixo da cidade por um homem que amarrou um enorme saco de lixo descartado em sua bicicleta, um emprego como transportador que o ajudava a sustentar uma família de seis pessoas.

Aconteceu que o depósito de lixo não estava longe da cidade porque, como em muitas partes do mundo, os depósitos de lixo estão "convenientemente" localizados nas proximidades. Centenas de moradores de favelas ganham a vida coletando itens específicos nas toneladas de plástico, papel, metal e outros descartes da vida da cidade que chegavam diariamente à pilha de lixo. Filas de pessoas, cada uma com um saco de itens coletados da pilha de lixo, reuniam-se para vender o produto do trabalho do seu dia de trabalho a um atacadista de lixo. O atacadista de lixo separava todos os itens de plástico e os vendia a um homem que, por sua vez, empregava gente para examinar as bolsas, brinquedos, embalagens, garrafas e copos e enquanto coletavam iam organizando-os de acordo com a qualidade e cor. E é aqui onde o nosso Copo, que já está com uma desagradável cor marrom, mas por outro lado, ainda intacto, fez sua última aparição. O Copo, juntamente com uma montanha de plásticos, foram vendidos a uma pequena empresa que moia os plásticos, transformando-os em flocos que foram lavados, derretidos e transformados em bolinhas.

As bolinhas, compostas agora por vários plásticos incluindo aquele do Copo, foram vendidas para um fabricante local que fazia baldes para exportar para Estados Unidos. Baldes desta empresa eram orgulhosamente anunciados como "biodegradáveis" porque eram construídos incorporando as bolinhas em um plástico biodegradável à base de celulose (as bolinhas em si não são biodegradáveis). Outra característica atraente dos baldes era o fato de que eles podiam ser vendidos mais baratos que baldes feitos nos Estados Unidos. O corante, usado para colorir os baldes de vermelho, era a principal despesa; os custos de mão de obra contribuíam com apenas um mínimo para o custo total.

Assim, o Copo, na forma de balde, voltou a Califórnia. Um pescador por esporte, comprou o balde numa loja de ferragens, levou-o a bordo de seu barco de pesca para manter vivas as iscas. Depois de servir a este propósito, durante cerca de um ano, o balde rachou-se no fundo, durante uma viagem de pesca. Estando agora inútil, o balde foi esmagado pelo tacão da bota do pescador, e as peças foram atiradas, sem pensar, no Oceano Pacífico.

As peças do balde foram levadas pelo mar para uma área conhecida como a "Grande Mancha de Lixo do Pacífico". Correntes que circulam confinam o lixo em uma área enorme do oceano do tamanho do Texas (o tamanho exato deste assim chamado "giro" está em debate). Firmemente presos na terrível região contaminada, o plástico de celulose começou a degradar e a liberar as bolinhas. Uma ave marinha infeliz comeu algumas das bolinhas de plástico (em inglês denominadas "nurdles") após confundi-las com ovos de peixe. Mas, claro, ao invés de ovos de peixes, eram esferas de poliestireno do Copo. Quem teria imaginado que algumas gotas de petróleo do Iraque iriam acabar na garganta de uma das aves marinhas no Havaí? Neste caso, a ave marinha teve muita sorte porque não comeu o suficiente para o plástico bloquear fatalmente seu intestino. Em vez disso, as bolinhas de plástico foram depositados no alto de um penhasco havaiano onde permanecem até hoje. As bolinhas de plástico ("Nurdles") são para sempre.

BIOGRAFIA DE UNA VASO PLÁSTICO
Fredric M. Menger, Emory University, USA
Traducción por Fredric M. Menger, Emory University, USA

Nota: C. Cell quería saber más sobre cómo se hacen los objetos de plástico y qué pasa con ellos después de que ya no se necesitan más. Después de investigar el tema, él contó su historia al Dr. Menger.

Esta es la historia de la vida de un vaso de plástico. ¿Un vaso de plástico? ¿Cuán interesante puede ser esto? ¡Muy interesante! Lea más y descubra como algunas gotas de petróleo de Irak terminaron, con el vaso como intermediario, en el estomago de un ave marina de Hawái.

http://obscureclaire.files.wordpress.com/2010/05/pacific-gyre2.jpg
Foto de la basura que entra en los océanos por los ríos y barcos.
Una gran parte termina en la Gran Mancha de Basura del Pacífico.

La existencia de este vaso comenzó en un campo de petróleo cerca de Kirkuk en Irak. En ese momento estaban en guerra y este campo de petróleo había sido atacado y explotado apenas un día después de que el vaso, o más bien la materia de lo que estaba hecho, hubiera salido del suelo. La materia del vaso apenas había conseguido escapar una incineración abrupta en humo grasoso y negro, que llena el aire del desierto. Obviamente, los pocos gramos de petróleo crudo relevante a esta historia venían acompañados por enormes cantidades adicionales de petróleo, pero esta historia cuenta solamente lo que pasó con el petróleo que eventualmente fue transformado en un vaso de plástico. Mucho de ese petróleo restante tiene su propia historia especial. Fue convertido en gasolina, asfalto, parafina, tejidos, detergentes y otros productos propios de la civilización.

Después de ser almacenado en un tanque, mientras el oleoducto dañado fue reparado, el petróleo fue bombeado 600 millas al oeste hasta el puerto de Ceyhan en Turquía al lado del Mar Mediterráneo. Este fue un viaje precario para nuestro "futuro vaso". Volando a 16 kilómetros por hora encima de la tierra en un tubo de acero de 2 metros de diámetro, el petróleo crudo podría haber empezado a chorrear en cualquier momento o lugar dada la corrosión, terremotos, o daños ocasionados por los hombres. En Nigeria, por ejemplo, un oleoducto goteante explotó, matando a 1,200 pueblerinos. Pero afortunadamente la muestra del petróleo cuya historia se está trazando aquí solo tenía que soportar una serie de bombeamentos necesarios para poder empujar el petróleo hacia adelante. Cuando llegó a la costa, el petróleo fue cargado en un barco petrolero para un largo pero tranquilo viaje a Port Arthur en Texas, EEUU. Aunque nuestro "vaso" parece ser muy viajero en ese momento (habiendo atravesado casi la mitad del mundo), estas andanzas eran apenas un comienzo, como pronto veremos.

El petróleo crudo es una mezcla horrible. En una refinería de Port Arthur, el petróleo fue pasado por torres de destilación que lo separaron en sus varios componentes. Uno de esos componentes se llama "hexano", un hidrocarburo con seis carbonos en cadena. El hexano luego fue "re-formado" (a 500 grados con un catalizador de platino) como benceno (un anillo de seis carbonos). Al juntar dos más carbonos al anillo de benceno, los ingenieros químicos convirtieron el benceno en un liquido amarillento llamado "estireno". Finalmente (para terminar con la parte química de la historia del vaso), miles de moléculas de estireno fueron ligadas entre sí para formar un material sólido que se llama "poliestireno". El poliestireno, que pertenece a la clase de materiales llamados "polímeros", es el principal material usado para hacer aquellos reconocibles vasos de plástico blanco para el café.

El poliestireno está conformado por pequeños gránulos que tienen casi un milímetro de diámetro. Estos gránulos, incluso los destinados a convertirse en nuestro vaso, fueron enviados por tren a California, en la costa oeste los EEUU, y de allí en un barco hasta un país grande en Asia. De Irak a Turquía, de Texas a California y de California a Asia... ¡Una aventura global! De esta forma los gránulos acabaron en una fábrica cercana a una gran ciudad. Es aquí que los gránulos fueron fundidos y después expandidos hasta diez veces su volumen original (inyectando gas en la mezcla) para formar un plástico leve y ligero. El poliestireno expandido luego fue moldeado en vasos blancos, y los vasos fueron vendidos en toda Asia. Finalmente, después del complicado viaje y la tecnología empleada nuestro vaso hizo su primera aparición como objeto reconocible. En homenaje al evento, nuestro vaso será designado como "el Vaso".

El Vaso, junto con muchos compañeros, fue llevado en un pequeño camión hasta el almacén de un hotel caro en el centro de una metrópoli asiática. Una semana después un empresario rico recibió el Vaso cuando pidió un pasaboca por la tarde en su cuarto de hotel. Aconteció que el empresario, quien quería su té en la taza de cerámica apropiada, tiró con disgusto el Vaso, sin utilizar, en la basura. El Vaso fue posteriormente llevado desde la basura del hotel hasta el basurero más grande de la ciudad por un hombre que amarró una enorme bolsa de basura a su bicicleta, un trabajo de transporte que le ayuda a sostener una familia de seis personas.

Sucedió que el basurero no estaba muy lejos de la ciudad porque, como en muchas partes del mundo, los basureros están "convenientemente" ubicados en las afueras. Cientos de indigentes se ganan la vida coleccionando y vendiendo cosas que encuentran entre las toneladas de plástico, papel, metal y otros desechos de la vida urbana que llegan diariamente al basurero. Filas de personas, cada una con un saco de objetos coleccionados del basurero, se reunían para vender los frutos de su labor a un mayorista de basura. El mayorista separo todos los objetos de plástico y los vendió a un hombre quien, a su vez, empleaba gente para separar y arreglar la colección de bolsas, juguetes, paquetes, botellas y vasos, organizándolos de acuerdo con su calidad y color. Es aquí donde nuestro Vaso, que ya presentaba un desagradable color marrón pero de todas formas estaba intacto todavía, hizo su última aparición. El Vaso, junto con un montón de otros plásticos, fue vendido a una pequeña empresa que los molía, transformándolos en ojuelos que luego eran lavados, derretidos y transformados en bolitas.

Las bolitas, ahora compuestas de varios plásticos incluyendo aquel del Vaso, fueron vendidas a una empresa local que hacia baldes para exportar a los Estados Unidos. Los baldes de esta empresa eran orgullosamente anunciados como "biodegradables" porque estaban construidos incorporando las bolitas en un plástico biodegradable a base de celulosa (las bolitas en si no son biodegradables). Otra característica llamativa de los baldes era el hecho de que se podían vender mucho más baratos que los baldes fabricados en los EEUU. La tinta, usada para pintar los baldes de rojo, era el gasto principal; los gastos laborales contribuían solamente una porción pequeña del gasto total.

Así que el Vaso, en forma de balde, volvió a California. Un pescador deportivo, quien lo compró en una ferretería, lo llevó a bordo de su barco de pesca para mantener vivos los pescados de cebo. Después de servir este propósito durante casi un año, el balde desarrolló una gotera durante un viaje de pesca. Siendo ahora inútil, el balde fue destrozado debajo del tacón de la bota del pescador, y los pedazos fueron tirados sin pensar en el océano Pacífico.

Los pedazos del balde fueron llevados por el mar hasta un área conocida como la "Gran Mancha de Basura del Pacífico". Corrientes que circulan confinan la basura en una área enorme del océano del tamaño de Texas (el tamaño exacto de este llamado "giro" está todavía en debate). Firmemente atrapados en la terrible región contaminada, el plástico de celulosa comenzó a degradarse y a librar las bolitas. Un ave marina sin mucha suerte comió algunas bolitas de plástico (en inglés denominadas "nurdles") después de confundirlas con huevos de pez. Pero, por supuesto, en lugar de ser huevos de pez, eran bolitas de poliestireno del Vaso. ¿Quién hubiera imaginado que unas gotas de petróleo Iraquí terminarían en la garganta de un ave marina en Hawái? En este caso, el ave marina tuvo mucha suerte porque no comió suficiente plástico para bloquear su intestino fatalmente. En vez de esto, las bolitas de plástico fueron depositadas en los altos de un peñasco hawaiano donde permanecen hasta hoy. Las bolitas de plástico ("nurdles") son para siempre.