یافته های مطالعه پلاستیک های تجزیه پذیر با موانع زیست محیطی روبرو هستند

بطری پلاستیکی را تصور کنید که امروز به‌طور اتفاقی دور انداخته‌اید، هنوز پس از دهه‌ها یا حتی قرن‌ها در خاک نشسته است، بدون هیچ نشانه‌ای از تجزیه. در حالی که راحتی پلاستیک غیرقابل انکار است، تاثیر طولانی مدت آن بر محیط زیست نگرانی های جدی را ایجاد می کند. ظهور پلاستیک های زیست تخریب پذیر "دوستانه با محیط زیست" نوید یک راه حل را می دهد - اما آیا آنها واقعاً ارائه می دهند؟

پلاستیک ها در زندگی مدرن همه جا حاضر شده اند، اما استفاده گسترده از آنها با سه مشکل اساسی همراه است:

1. وابستگی به منابع:پلاستیک های معمولی در درجه اول از نفت - یک منبع محدود و غیر قابل تجدید - مشتق می شوند. این وابستگی باعث تسریع کاهش منابع و افزایش خطرات ژئوپلیتیکی می شود.
2. انتشار کربن:کل چرخه حیات پلاستیک - از استخراج و پالایش نفت گرفته تا تولید، حمل و نقل و دفع - گازهای گلخانه ای قابل توجهی تولید می کند که تغییرات آب و هوایی را تحریک می کند.
3. بحران مدیریت پسماند:پلاستیک ها در برابر تجزیه طبیعی مقاومت می کنند و آلودگی شدید ایجاد می کنند. پلاستیک دور ریخته شده نه تنها مناظر مریخ را تهدید می کند، بلکه حیات وحش و اکوسیستم ها را تهدید می کند. میکروپلاستیک‌ها با ورود به زنجیره‌های غذایی نگرانی خاصی ایجاد می‌کنند و به طور بالقوه بر سلامت انسان تأثیر می‌گذارند.

پلاستیک های زیست تخریب پذیر به عنوان یک راه حل بالقوه، طراحی شده برای تجزیه به مواد طبیعی مانند دی اکسید کربن و آب از طریق عملکرد میکروبی در شرایط خاص، پدیدار شدند. برخلاف پلاستیک های معمولی، این مواد نوید پایداری محیطی بیشتری را می دهند.

دو دسته اصلی وجود دارد:

• پلاستیک های زیست تخریب پذیر مبتنی بر زیست:این مواد که از زیست توده های تجدیدپذیر مانند نشاسته ذرت یا نیشکر به دست می آیند، دارای خواص زیست تخریب پذیری نیز هستند. نمونه های رایج عبارتند از پلی لاکتیک اسید (PLA) و پلی هیدروکسی آلکانوات ها (PHA).
• پلاستیک های زیست تخریب پذیر مبتنی بر نفت:در حالی که از نفت منشاء می گیرند، برای به دست آوردن تجزیه پذیری زیستی، دستخوش تغییرات شیمیایی می شوند. به عنوان مثال می توان به پلی کاپرولاکتون (PCL) و پلی بوتیلن سوکسینات (PBS) اشاره کرد.

توجه: "مبتنی بر زیستی" و "زیست تخریب پذیر" مترادف نیستند. برخی از پلاستیک های زیستی (مانند پلی اتیلن زیستی) ساختارهای یکسانی با پلاستیک های معمولی دارند و تجزیه زیستی نمی شوند.

فرآیند تخریب شامل سه مرحله است:

1. هیدرولیز:رطوبت زنجیره های مولکولی را می شکند و وزن مولکولی پلاستیک را کاهش می دهد.
2. عملکرد میکروبی:میکروارگانیسم ها سطوح را مستعمره می کنند و آنزیم هایی ترشح می کنند که باعث تجزیه بیشتر مواد می شود.
3. تبدیل زیستی:تبدیل نهایی به CO2، آب و زیست توده.

نرخ تخریب به دما، رطوبت، pH، حضور میکروبی و ترکیب پلاستیک بستگی دارد. کمپوست سازی صنعتی تجزیه را تسریع می کند، در حالی که محیط های طبیعی ممکن است کمترین تخریب را ببینند.

پلاستیک های زیست تخریب پذیر در بخش های مختلفی خدمت می کنند:

• بسته بندی:کیسه های خرید، بسته بندی مواد غذایی، و مواد حمل و نقل
• کشاورزی:فیلم های مالچ و گلدان های گیاهی که آلودگی خاک را کاهش می دهند
• سرویس غذا:کارد و چنگال و لیوان یکبار مصرف
• پزشکی:بخیه های قابل جذب و سیستم های دارورسانی

مزایای اصلی نسبت به پلاستیک های معمولی:

• کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی (برای انواع مبتنی بر زیستی)
• ردپای کربن کمتر در طول تولید
• پتانسیل کاهش آلودگی پلاستیکی
• غنی سازی احتمالی خاک پس از تجزیه

با وجود مزایای بالقوه، موانع قابل توجهی باقی مانده است:

• الزامات تخریب:اکثر آنها به امکانات کمپوست صنعتی نیاز دارند - محیط های طبیعی اغلب شرایط ناکافی را فراهم می کنند.
• هزینه های بالاتر:هزینه های تولید معمولاً از پلاستیک های معمولی فراتر می رود و پذیرش را محدود می کند.
• شکاف های عملکردی:بسیاری از پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر فاقد دوام، مقاومت در برابر حرارت یا ویژگی‌های مانع از مواد سنتی هستند.
• خطرات شستشوی سبز:برخی از تولیدکنندگان ادعاهای زیست محیطی را اغراق می کنند و مصرف کنندگان را گمراه می کنند.

تجزیه و تحلیل چرخه زندگی (LCAs) نتایج پیچیده ای را نشان می دهد:

• هنگامی که از زیست توده پایدار تهیه می شود و به درستی کمپوست می شود، برخی از پلاستیک های زیست تخریب پذیر ردپای کربن کمتری نسبت به جایگزین های معمولی نشان می دهند.
• برعکس، محصولاتی که از محصولات کود فشرده به دست می آیند یا در پایان عمر سوزانده می شوند، ممکن است اثرات زیست محیطی بیشتری داشته باشند.

دولت‌ها در سراسر جهان در حال اجرای اقداماتی برای ترویج پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر هستند:

• استراتژی پلاستیک اتحادیه اروپا جایگزین های تجدیدپذیر و زیست تخریب پذیر را تشویق می کند
• سیاست های کنترل آلودگی پلاستیکی چین از گزینه های زیست تخریب پذیر پشتیبانی می کند

سرمایه‌گذاری در صنعت به رشد خود ادامه می‌دهد، با پیشرفت‌های فناوری که به طور بالقوه هزینه‌ها را از طریق صرفه‌جویی در مقیاس کاهش می‌دهد.

برای اینکه پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر پتانسیل خود را برآورده کنند، تلاش‌های هماهنگ باید به موارد زیر توجه داشته باشد:

• تکنولوژی:افزایش عملکرد مواد در عین کاهش هزینه ها
• استانداردها:ایجاد تعاریف روشن و پروتکل های آزمایشی
• زیرساخت:افزایش ظرفیت تولید کمپوست صنعتی
• تحصیلات:بهبود درک مصرف کننده از دفع صحیح

در حالی که پلاستیک های زیست تخریب پذیر نشان دهنده پیشرفت هستند، اما نوشدارویی نیستند. پایداری واقعی مستلزم کاهش مصرف کلی پلاستیک، بهبود سیستم های مدیریت زباله و توسعه راه حل های جامع اقتصاد دایره ای است.