چه اینده ای پیش روی پلاستیک های زیستی قرار دارد؟
بیوپلاستیک ها به انواعی از پلاستیک ها گفته می شود که از گیاهان گرفته می شوند و این امکان را دارند که مقدار زیادی از آلودگی های به وجود آمده توسط پلاستیک های سنتی را از بین ببرند. پلاستیک های زیستی به نظر موادی سازگار با محیط زیست می آیند زیرا آلودگی و گرمای جهانی ناشی از آن را کاهش میدهند و همچنین امکان تخریب آنها در محیط زیست وجود دارد. اگر چه امروزه پلاستیک های زیستی در مقایسه با پلاستیک های استاندارد گران تر می باشند و همچنین ممکن است در حد انتظارات ما از قابلیت سازگاری با محیط زیست برخوردار نباشد. چه تفاوتی بین پلاستیک های زیستی و پلاستیک های معمولی وجود دارد؟ بیشتر پلاستیک ها از طریق فرایندهای شیمیایی نفتی ساخته می شوند و به عبارت دیگر آنها به عنوان یکی از محصولات جانبی شیمیایی ناشی از پالایش نفت به وجود می آیند. این مواد از طریق فرایندهای شیمیایی گوناگونی زنجیره های بلند مولکولی با نام پلیمر را ایجاد می‌کنند و پلیمرها نیز می‌توانند به محصولات پلاستیکی گوناگون تبدیل شوند. در واقع پلیمرها ساختاری را برای پلاستیک ها به وجود می آورند. از طرفی دیگر پلاستیک های زیستی از منابع گیاهی گرفته می‌شوند و ممکن است آنها از ذرت و نیشکر و یا سایر محصولات گیاهی ساخته شود. شرکت پپسی تصمیم دارد تا از پوست پرتقال و همچنین سیب زمینی برای تولید پلاستیک های زیستی استفاده کند. چمن های موجود در مناطق آمریکای شمالی نیز یکی دیگر از منابع پلاستیک های زیستی می باشند زیرا در همه مناطق رشد می کنند و مقاومت زیادی در برابر خشکسالی دارند و همچنین سرعت رشد آنها بالا است. ممکن است شنیده باشید که پلاستیک های زیستی دارای قابلیت زیست تخریب پذیر می باشند اما این مورد همیشه صدق نمی کند. واژه بیوپلاستیک به انواعی از روش های تولیدی گیاهی اشاره می‌کند و دسته از پلاستیک ها قابلیت زیست تخریب پذیری دارند ولی دسته‌ای از چنین قابلیتی برخوردار نیستند. تعدادی از این مواد در سطل های کود ساز تخریب می شوند ولی تعدادی دیگر به روش های صنعتی نیاز دارند و در واقع بیشتر بیوپلاستیک ها با قرارگیری در محل های دفن زباله به همراه سایر زباله‌ها تخریب نخواهند شد. این مواد از پتانسیل بسیار خوبی برخوردارند اما همچنان چالش‌های بسیار زیادی در مسیر آنها وجود دارد پس آینده این مواد چگونه می‌تواند ترسیم شود؟
بیوپلاستیک ها بیشترین مصرف را در تولید بسته بندی ها دارند اگرچه می توانند همانند پلاستیک های معمولی در ساخت محصولات گوناگون به کار برده شوند. ویژگی های عملکردی بیوپلاستیک ها و پلاستیک های شیمیایی نفتی شباهت بسیار زیادی با یکدیگر دارند و شرایطی نیز وجود دارد که در آن بیوپلاستیک ها باید دچار نوعی تغییرات درونی شوند تا بتوانند با مشکلات عملکردی همانند مدت زمان کوتاه نگهداری و یا سایر موارد روبرو شود. کمپانی کوکاکولا برنامه ای ترتیب داده است تا توسط آن انواعی از درب بطری های نوشیدنی پلاستیکی را تولید کند که حاوی سی درصد از مواد گیاهی باشند. این بطری ها از پلی اتیلن ترفتالات ساخته شده اند که در حقیقت همان پلاستیکی است که از فرآیندهای شیمیایی نفتی ساخته می‌شود اما ۳۰ درصد از محتویات این بطری ها را نیز اتانول قندی برزیلی تشکیل می‌دهد. مونو اتیلن گلیکول نهایی به دست آمده فرمولاسیون شیمیایی ماده پلاستیکی را تغییر نمی دهد اگر چه این ماده از منابع تجدید پذیر همانند نیشکر به جای سوخت های فسیلی ساخته شده است اما در نهایت این بطری‌ها زیست تخریب پذیر نیستند. انواعی از پلاستیک های ساخته شده از پلی اتیلن ترفتالات که منبع گیاهی دارند توسط شرکت تویوتا برای تولید بخش های داخلی ویا توسط کمپانی AT&T برای ساخت گوشی های همراه و سایر تجهیزات به کار برده می شوند. یکی دیگر از انواع پلاستیک های زیستی از پلی لاکتیک اسید ها ساخته می شوند که در تولید انواعی از بسته بندی ها و حتی پوشاک نقش دارند. اگرچه نقطه ذوب این ماده پایین می باشند بنابراین می توان آنها را برای مواد غذایی و نوشیدنی های گرم استفاده کرد. ماده یاد شده در حضور اکسیژن زیست تخریب پذیر بوده و بدین معنی است که در محل های دفن زباله تخریب نخواهد شد. در قسمت بعدی به چالش‌های موجود در حوزه پلاستیکهای زیستی می پردازیم.
به نظر می رسد که پلاستیک های زیستی از مزیت های بسیار متفاوتی برخوردارند اما نمی توان این مواد را به عنوان محصولاتی کاملا سازگار با محیط زیست در نظر گرفت. این مواد در مقایسه با پلاستیک های شیمیایی نفتی گران تر می باشند و هزینه ای بین ۲۰ تا ۱۰۰ درصد بیشتر دارند. روند صنعتی برای ساخت پلاستیک های شیمیایی نفتی طی چندین دهه ادامه داشته است بنابراین زنجیره تولید این مواد بسیار پر بازده و اثربخش می باشد. برنامه های تولیدی پلاستیک های زیستی در حجم بسیار بالا همانند کوکاکولا نیز باید در نهایت به چنین اثربخشی دست پیدا کند. علاوه بر آن پلاستیک های زیستی در هر دوطرف چرخه تولیدی دارای مشکلاتی می باشند. تولید پلاستیک های زیستی می‌تواند باعث انتشار انواعی از سوخت های فسیلی همانند پلاستیک های شیمیایی نفتی شود اما استفاده از مواد حشره کش و کود سازها و تغییر جنگل ها به زمین های کشاورزی به منظور تولید نیشکر و یا ذرت می‌تواند مزایای آن را از بین ببرد. کمپانی کوکاکولا تلاش کرده است تاثیرات وارده را با وابستگی بیشتر بر نیشکر های برزیلی رفع نماید که ابتدا در زمینهای کشاورزی دور از جنگل های استوایی آمازون تولید می شدند. پیشرفت های به وجود آمده در تولید گیاهان سلولزی می‌تواند اثر بیوپلاستیک ها را در محیط زیست کاهش دهد. از دیگر مشکلات موجود در حوزه بیوپلاستیک ها می توان به عدم زیست تخریب پذیری و همچنین مشکلات بازیافتی آنها اشاره کرد. در واقع تبدیل پلاستیکی های معمول به حالت زیست تخریب پذیر می تواند تاثیرات منفی بر محیط زیست داشته باشد. مشکل اولی که در این قسمت مطرح می شود این مورد است که انواع بسیار متفاوتی از تخریب پذیری وجود دارد و تعدادی از بیوپلاستیک ها با اکسیژن و اشعه فرابنفش تخریب می شوند. بنابراین زباله های قرار گرفته در معرض نور خورشید خود به خود تجزیه خواهند شد. اگرچه این مواد به صورت کامل تجزیه نمی‌شوند و فرآیند یاد شده ممکن است سال‌ها طول بکشد و همچنین مواد شیمیایی سمی را آزاد کند. انواعی از مواد پلاستیکی پس از آن که به کود تبدیل شوند تخریب می شوند و در صورتی که مصرف کننده فرآیند کمپوست را انجام ندهد هیچ اثر مثبتی نخواهد داشت. در واقع فقط میزان بسیار کمی از این مواد در سطل‌های کمپوست به کود تبدیل می‌شوند و بقیه آنها به فرآیندهای صنعتی نیاز دارند. همین مورد پیچیدگی های بسیار فراوانی را برای مصرف کنندگان به وجود می آورد و بدتر از آن تجزیه بیوپلاستیک ها باعث آزادسازی ماده‌ای به نام متان می شود که در مقایسه با کربن دی اکسید گاز گلخانه‌ای خطرناک‌تری به حساب می‌آید. علاوه بر آن جدا سازی پلاستیک های زیستی و پلاستیک های معمولی از یکدیگر بسیار سخت است و اگر میزان بسیار کمی از پلاستیک های پلی لاکتیک اسید به صورت تصادفی با پلاستیک های پلی اتیلن ترفتالات در روند بازیافت ترکیب شوند، محصول پلاستیکی به دست آمده از ارزش و کیفیت بسیار پایین تری برخوردار خواهد بود. به عنوان دیگر شما باید تمام اشکال این مواد پلاستیکی را از یکدیگر جدا کنید تا بتوانید میزان آسیب وارده به هر دو نوع را به حداقل کاهش دهید. می‌توان عنوان کرد که استفاده از پلاستیک های شیمیایی نفتی قابل بازیافت و یا پلاستیک های پلی اتیلن ترفتالات که به صورت کامل و یا جزئی از منابع گیاهی گرفته شده اند باعث می شود تا میزان آلودگی و همچنین زباله های نهایی تولید شده کاهش پیدا کند. اگر چه در این زمینه استثناهایی هم وجود خواهد داشت زیرا در مواردی توسعه پلاستیک های زیستی بیشتر بر پایه سیستم های بسته انجام می‌گیرد همانند دانشگاه‌ها و یا محیط های بیمارستانی که در آن شرکت بسته بندی های بیو پلاستیکی را تولید می‌کند و همچنین روند بازیافت را به صورت کامل بررسی می‌کند. بازبینی کامل محصولات بیو پلاستیکی در این قسمت صورت گرفته و امکان کمپوست و یا بازیافت آن ها نیز با استفاده از روش های مناسب و با توجه به نوع ماده پلاستیکی وجود خواهد داشت. در صورتیکه زنجیره ی تولیدی به صورت کارآمد انجام گیرد و امکان پیشرفت در استفاده از گیاهان سلولزی به منظور تولید پلاستیک ها وجود داشته باشد، در نهایت می‌توان میزان تاثیر این پلاستیک ها بر محیط زیست را به مقدار فراوانی کاهش داد. بازار پلاستیک های زیستی با سرعت کمی در حال رشد است اما این رشد حالتی پایدار دارد بنابراین این امکان وجود دارد که شاهد پیشرفت های فراوان در دهه بعد باشیم.
با توجه به نوع پلیمر کاربردی برای ساخت مواد پلاستیکی، پلاستیک های زیستی دور انداخته شده باید به محلهای دفن زباله منتقل شوند و همانند پلاستیک های نفتی بازیافت شوند و یا به محلهای کودساز صنعتی فرستاده شوند. در روند کمپوست صنعتی پلاستیک های زیستی در معرض حرارت بسیار بالایی قرار می‌گیرند تا میکروب‌های موجود در آنها تجزیه شده و از بین بروند و بدون چنین حرارتی بیوپلاستیک ها خود به خود در مدت زمان مشخصی تجزیه نخواهند شد نه در محل های دفن زباله و نه حتی در سطل های ویژه تولید کود. در صورتی که این مواد وارد محیط دریایی شوند همانند پلاستیک های نفتی عمل خواهند کرد و به ذراتی با سایز میکرو تبدیل خواهند شد و برای چندین دهه باقی خواهند ماند و در نهایت زندگی دریایی و موجودات دریایی را با خطرات بزرگی روبرو خواهند کرد.
