پلاستیک های تجزیه پذیر یا زیست تخریب پذیر – مزایا ، کاربرد ها و محدودیت ها

پلاستیک های تجزیه پذیر یا زیست تخریب پذیر پلیمر هایی هستند که به نظر می رسد همه جا ظهور پیدا کرده اند اما در واقعیت این پلاستیک ها تنها درصد بسیاری کمی از پلاستیک هایی که ما استفاده می کنیم را به خود اختصاص داده اند. در سال ۲۰۱۸ ، پلاستیک های زیست تخریب پذیر و بیو پلاستیک ها در مجموع تنها ۱ درصد از بازار جهانی پلاستیک ها را در اختیار دارد. اگرچه استفاده از آنها در حال رشد است اما باز هم پیش بینی می شود که در سال ۲۰۲۰ ، تنها ۲٫۵ درصد بازار را در اختیار بگیرند.

بین انواع مختلف بیوپلاستیک ها تفاوت وجود دارد. این امکان وجود دارد که مثلا ، برخی از پلاستیک های مشتق شده از سوخت ها فسیلی را بتوان با مواد اولیه بر پایه بیو ساخت. به عبارت دیگر ، پلاستیک هایی وجود دارند که از مواد بر پایه گیاهان ساخته شده اند اما از نظر شیمیایی متفاوت اند .

انواع پلاستیک تجزیه پذیر

پلاستیک های تجزیه پذیر در انواع مختلف و با کاربرد های مختلف وجود دارند. سه نوع متداول از این پلاستیک ها پلی لاکتیک اسید ها (PLA) ، ترموپلاستیک نشاسته (TPS) و پلی هیدروکسی آلکانوات ها (PHAs) هستند.

پلیمر های زیست تخریب پذیر معمولا از مواد اولیه گیاهی ساخته می شوند. پلی لاکتیک اسید از نشاسته تخمیر شده  به دست می آید که خود این ماده از ذرت ، کاساو ، نیشکر و چغندر قند بدست می آید. ترموپلاستیک نشاسته ها با گرما دادن نشاسته بدست آمده از مواد گیاهی با آب و با مخلوط کردن با روان کننده ها بدست می آیند. پلی هیدروکسی آلکانوات ها کمی متفاوت اند و از باکتری هایی استخراج می شود که این ماده را با تخمیر شکر یا چربی مواد زاید یا مواد اولیه گیاهی تولید می کنند.                      .

ترمو پلاستیک نشاسته ها (TPS)

TPS پلاستیک تجزیه پذیر است که بیشترین حجم تولید را دارد . بسته بندی های جدید و زیست تخریب پذیر مجله ها که درون صندوق پستی قرار می دهند ، TPS ها هستند. کارد و چنگال ها و ظروف یکبار مصرف گیاهی زیست تخریب پذیر که جایگزین کارد ها و چنگال های پلاستیکی در سالن های غذا خوری شده است نیز از جنس TPS هستند.

پلی لاکتیک اسید (PLA)

دیگر پلاستیک های تجزیه پذیر که آن را بررسی می کنیم PLA ها هستند که بعد از TPS ها بیشترین حجم تولید را دارند . فنجان های قهوه زیست تخریب پذیر که استفاده از آن ها در کافه ها شروع شده از جنس کاغذ هستند که به منظور جلوگیری از نشت مایع درون ظرف دارای پوششی از PLA هستند و این پوشش جایگزین پوشش پلاستیکی قبلی شده است.PLA در واقع دارای نقطه ذوب پایینی است بنابرین هنگامی که مقاومت در برابر دمای بالاتر نیاز است در فرم کریستالی شده که دارای پایداری دمایی بیشتری است استفاده می شود.

پلی هیدروکسی آلکانوات (PHA)

PHA استفاده ی کمتری در کار های روزمره دارد با این حال ، این نوع پلاستیک زیست تخریب پذیر دارای کاربرد های پزشکی اند – به عنوان مثال در بخیه های پزشکی استفاده می شوند . به علاوه استفاده آنها برای دیگر کاربرد ها به وسیله هزینه ی تولید بالای اینها محدود شده است

محدودیت ها

قیمت پلاستیک های تجزیه پذیر موضوعی است که روی سایر پلاستیک های زیست تخریب پذیر نیز اثر زیادی گذاشته است . همه ی این پلاستیک ها گران تر از پلاستیک هایی هستند که از سوخت های فسیلی تولید می شوند (در وزن یکسان). با توجه به تحقیقات موسسه زمین در دانشگاه کلمبیا ، PLA ها ۲۰-۵۰ درصد گران تر از پلاستیک های مرسوم باشد . محصولات زراعی که مواد اولیه ساخت پلاستیک های زیست تخریب پذیر هستید باید کشت شوند ، نیاز به رشد دارند و این نیازمند زمین ، کود و آب و زمان دارد . همانطور که اشتیاق برای پلاستیک های زیست تخریب پذیر بیشتر می شود و روش های تولید به صرفه تر ارائه می شود هزینه این پلاستیک ها پایین می آید اما هم اکنون این ها قیمت بالایی دارند

مزایای پلاستیک تجزیه پذیر

واضح است که تولید این نوع پلاستیک ها دارای مزیت هایی می باشد . حجم گاز های گلخانه که طی تولید این پلاستیک ها نشر می شود پایین تر از پلاستیک های بر پایه سوخت های فسیلی است . تخمین زده شده است که اگر تمامی تولید پلاستیک ها به بیو پلاستیک ها تبدیل شود نشر گاز های گلخانه ای در آمریکا تقریبا ۲۵ درصد کاهش می یابد.

البته نقطه ی کلیدی فروش پلاستیک های تجزیه پذیر در نام آن ها نهفته است – تجزیه پذیری آنها. آیا به این اطمینان دارید که هنگامی که شما فنجان زیست تخریب پذیر می گیرید ، تاثیر کمتری روی محیط زیست دارند و هنگامی که در محیط رها می شود به سرعت تجزیه می شوند ؟ درست است اما نه خیلی سریع.

شرایط تجزیه شدن

پلاستیک های زیست تخریب پذیر همانطور که از نام آنها بر می آید تجزیه پذیرند اما نیازمند شرایطی است تا این فرایند محقق شود. آنها به یک محیط مرطوب با مقدار زیادی اکسیژن دارند (به عبارت تخصصی شرایط ایروبیک) نیاز دارند. آنها همچنین نیاز به میکروارگانیسم های مناسب ، pH و دما برای تجزیه ی مناسب دارند. در در محل دفع زباله محلی شما و قرار گیری زیر تمامی آشغال ها ، بسیار بعید است که همچین شرایطی محقق شود. در حالی که این پلاستیک ها ممکن است تجزیه سریع تری نسبت به پلاستیک های مرسوم داشته باشند اما تجزیه اینها نیز ماه ها یا حتی سالها به طول می انجامد.

پلاستیک های زیست تخریب پذیر برای امکانات کمپوست ( عمل پوساندن و تجزیه بقایای گیاهی، حیوانی یا زباله‌های شهری همچنین لجن فاضلاب است که تحت شرایط خاص و روش‌های گوناگون انجام می‌گیرد ) صنعتی با دمای بالا طراحی شده اند اما مشکل کجاست؟ این امکانات همه جا وجود ندارد و اگر پلاستیک های زیست تخریب پذیر در یک چرخه بازیافت با دیگر پلاستیک ها قرار بگیرند ، می توانند آلودگی ایجاد کنند و باعث بروز مشکلاتی شوند . PLA می تواند سبب مشکل با بازیافت دیگر پلاستیک های مرسوم ، پلی اتیلن ترفتالات (PET) شود. به این دلیل بسیاری از تجهیزات بازیافت ، محصولاتی که از پلیمر های زیست تخریب پذیر ساخته شده باشند را قبول نمی کند.

بنابرین قبل از اینکه بخواهیم از تمامی مزیت ها پلاستیک های تجزیه پذیر استفاده کنیم باید کار هایی انجام دهیم . دیگر نکته ای که باید به آن توجه کنیم این است که این پلاستیک ها برخی مشکلاتی که هم اکنون با پلاستیک های دیگر نیز وجود دارد و ما با انها کلنجار می رویم را حل نمی کند . برای مثال این پلاستیک ها در آب دریا به خوبی تجزیه پذیر نیستند . حتی اگر ما مصرف پلاستیک خود را به این پلاستیک ها تغییر دهیم مشکل آلودگی پلاستیکی در اقیانوس ها را حل نمی شود.

به طور خلاصه پلاستیک های زیست تخریب پذیر به نظر می آید در آینده به صورت گسترده تری مورد استفاده قرار گیرند . این از نظر محیطی تاثیر مثبتی دارد اما همچنین نیازمند این است که کشور ها زیر ساخت های لازم برای بازیافت بهینه این مواد را گسترش دهند . این مواد به ما اجازه می دهند که تکیه خود را از پلاستیک های بر پایه نفت و غیر تجدید پذیر برداشته و همچنین نشر گاز های گلخانه ای را کم کنیم.

مترجم : علیرضا آرونی

این مطلب و اینفوگرافی توسط وبسایت compoundchem.com تولید و توسط وبسایت cheminfinity.com ترجمه شده است . کپی برداری تنها با ذکر منبع ترجمه مجاز می باشد.