طول عمر پلاستیک‌ زیست تخریب پذیر

بررسی منابع، کاربردهای مناسب و پایان عمر پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر

این مقاله نظری یک دیدگاه علمی از بحث فعلی درمورد جایگاه پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر به عنوان راه حلی برای مقابله با آلودگی پلاستیکی فزاینده در خاک، آب و دریاهای سراسر جهان ارائه می‌دهد. با تکیه بر یافته‌های علمی، ما در این بررسی بر محدودیت‌های فعلی جهت اثبات زیست تخریب پذیر بودن پلاستیک و ارزیابی میزان سمیّت استفاده تجاری از پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر در محیط‌های طبیعی تاکید داریم. همچنین درمورد ارتباط بین پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر و کاربردهای انتخابی آنها باتوجه به نحوه استفاده و پایان عمر آنها به بحث می‌پردازیم. تاکید ما بر این است که هیچ پلاستیک کاملا زیست تخریب پذیری در اکوسیستم وجود ندارد؛ این که محیط زیست یک سیستم تصفیه پسماند است، قابل قبول نیست و استفاده از پلاستیک‌های قابل کمپوست مستلزم جمع آوری و تصفیه زباله‌های آلی موجود است.

امروزه صنعت پلاستیک با چندین مشکل عمده مواجه است؛ از سنتز محصولات پلاستیکی حاصل از نفت گرفته تا تجمع طولانی مدت آنها در تمام محیط زیست. این مشکلات عبارتند از کمبود فزاینده منابع نفتی، انتشارات CO ناشی از تولید پلاستیک، و اثرات زیست محیطی درطول چرخه عمر آنها. به عنوان یک راه حل جزئی، می توان پلاستیک‌هایی تولید کرد که هم حاوی مواد زیستی داشته باشند همچون منابع تجدیدپذیر ازجمله ضایعات کشاورزی و هم در یک محیط مشخص (کمپوست، خاک، آب) در مدت زمان معقول (هفته‌ها یا ماه‌ها) زیست تخریب پذیر باشند. این امر ضرورت شناسایی جایگزین‌هایی برای پلاستیک‌های معمولی و همچنین تلاش‌های تحقیقاتی قابل توجهی به منظور طراحی مواد جدید فراهم کرده است که زیست تخریب پذیری و عدم سمیّت آنها در محیط اطراف را تضمین می‌کند (برای مثال ISO 17088, NF EN 13432, NF T51-800, NF ISO17033). اگرچه اجباری برای این استانداردها نیست، اما نشان می‌دهد همچنان تلاش جدی برای پلاستیک‌های معمولی صورت نگرفته است. طیف وسیعی از پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر در دسترس هستند ازجمله مواردی که برای کمپوست سازی صنعتی و خانگی یا تخریب خاک مانند فیلم‌ها برای اهداف کشاورزی و باغبانی مناسب هستند. با این حال، باتوجه به داده‌های ارائه شده در جدول زیر اکثر خانوارها تفاوت بین پلاستیک زیست تخریب پذیر کمپوستی (کمپوست پذیری) و "زیست تخریب پذیر" را درک نمی‌کنند و این ایده گمراه کننده را ارائه می‌دهد که همه پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر این پتانسیل را دارند که بدون آسیب و تخریب سریع در محیط منتشر شوند.

جدول 1:

علاوه براین همان طور که در جدول بالا نشان داده شد، اصطلاح "بیوپلاستیک" که در تولید محصولات مختلف کاربرد دارد و می‌تواند گمراه کننده نیز باشد، به پلاستیک‌هایی اطلاق می‌شود که ممکن است از منبع زیستی تهیه شده باشند، زیست تخریب پذیر باشند و یا ترکیبی از هر دو. همه این عناصر باعث سردرگمی مردم و مدیریت نامناسب پایان عمر پلاستیک شده‌اند. به طور کلی، در این راستا طراحی ماده‌ای با خواصی مانند پلاستیک‌های معمولی که به طور کامل در همه نوع محیط در مدت زمان معقول (یعنی مشابه مواد آلی طبیعی از ماه‌ها تا سال‌ها) بدون داشتن هیچ گونه خاصیت مضر در طول فریند تجزیه تجزیه می‌شوند، ضروری است. دستیابی به این هدف مستلزم تحولات تکنولوژیکی است که با موانع تکنولوژیکی متعددی که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم محدود شده است.

استفاده از پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر به دلیل خواص کاربردی و پایان عمر آنها

مواد زیست تخریب پذیر از مزایای آشکار و منحصر به فردی برای کاربردهای خاص (بسته بندی، مالچ) و یا کاربردهایی با ارزش افزوده بالا (مانند چاپ سه بعدی و زیست پزشکی) برخوردار هستند. باتوجه به شکل زیر باید بتوانیم بین پلاستیک‌های قابل جمع آوری و غیرقابل جمع آوری تفاوت قائل شویم چون که سرنوشت آنها براساس ماهیت شان متفاوت خواهد بود.

شکل 1:

استفاده از مواد زیست تخریب‌پذیر برای پلاستیک‌هایی که در پایان چرخه عمرشان جمع‌آوری می شوند، غیرممکن یا حتی بسیار دشوار است مگر این که مقصد نهایی این زباله‌های پلاستیکی مشخص باشد. برخی از کاربردها اقلام پلاستیکی در کشاورزی، باغبانی و جنگلداری (طناب‌ها، گیره‌ها، بسته‌ها و فیلم مالچ) است. این مواد به دلیل مواجهه با اشعه ماوراء بنفش به راحتی قابل تجزیه نیستند و خاک یا آب را برای چندین دهه آلوده می‌کنند. برای مثال، فیلم مالچ زیست تخریب پذیر به محض قرار گرفتن در مزرعه، به ویژه به دلیل اکسیداسیون نوری، تخریب می‌شود. مدت زمان استفاده از آن نباید طولانی باشد زیرا معمولا با از دست دادن یکپارچگی مواد همراه می‌شود. بایستی پلاستیک‌های تجزیه پذیر در خاک (مانند PBAT، PHA، مخلوط نشاسته و لایه‌های سلولزی باتوجه به شکل بالا) را از پلاستیک‌های تجزیه‌پذیر-اکسو که افزودنی‌های تجزیه‌کننده را در پلاستیک‌های معمولی به منظور تسریع در تجزیه پذیری ادغام می‌کنند متمایز کرد اما تجزیه کامل آنها در محیط همچنان بحث برانگیز است. درواقع، پس از تصمیم ممنوعیت پارلمان اروپا، نگرانی‌های زیادی از سمیّت پلاستیک‌های تجزیه پذیر-اکسو مطرح شده است که مطابق با استانداردهای بین‌المللی فعلی (EU 2018) تجزیه‌پذیر نیستند. نمونه دیگری از پلاستیک‌هایی که جمع آوری آنها در پایان عمر غیرممکن یا دشوار است، به چرخ دنده های پلاستیکی به کار رفته در کاربردهای دریایی است. ادوات ماهیگیری و تجهیزات آبزی پروری که احتمالا با گذشت زمان تخریب و یا در دریا گم می‌شوند، اگر از مواد زیست تخریب پذیر دریایی (مانند پلی هیدروکسی آلکانوات و PHA) ساخته شوند، ممکن است اثرات بلندمدت کمتری (من جمله درهم تنیدگی، ماهیگیری ارواح، زخم) بر موجودات دریایی داشته باشند. با این حال، چنین مواد زیست تخریب پذیر دریایی باید باتوجه به زیست تخریب پذیر بودن شان در چنین محیطی برای صنعت صیادی مورد بررسی قرار گیرند؛ به ویژه زمانی که تجزیه زیستی باید در محیط آب دریا رخ دهد.

سخن پایانی

ویژگی پایان عمر زباله‌های پلاستیکی باتوجه به نوع مواد  به کار رفته در ساخت آنها (قابل تجزیه زیستی یا غیرقابل تجزیه) که باتوجه به شکل 1 می‌تواند آنها را از دیگر پسماندها جدا کند، متفاوت است. استفاده از پلاستیک‌های زیست تخریب پذیر محدود به برنامه‌های است که بازیافت را تا زمانی که نمونه پلاستیک خاصی جمع آوری نکنند، انجام نمی‌دهند. اصطلاح "زیست تخریب پذیر" بایستی این ایده که محیط طبیعی یک سیستم تصفیه پسماند قابل اجرا است، را رد کند. درواقع، این عدم قطعیت وجود دارد که این اصطلاح ممکن است به طور تصادفی، همانطور که قبلا هم توسط ناپر و تامسون بحث شد، رفتار زباله ریزی و انباشت زباله را به شدت افزایش دهد. حتی اگر مصرف کنندگان نیز نگران زباله های پلاستیکی به عنوان یک تهدید زیست محیطی باشند، رفتار خود در استفاده از پلاستیک را با هدف کاهش حجم آلودگی تغییر نخواهند داد. کمپوست پذیری یا زیست تخریب پذیری مواد باید مطابق با استانداردها و روش‌های ارزیابی جدید که نمایانگر شرایط محیطی است بهبود یابد. با توجه به کاربرد پلاستیک‌های معمولی، هنوز هیچ استاندارد مشخصی برای ارزیابی ترکیب و سمیّت محیطی آنها وجود ندارد. بنابراین، برای لازم الاجرا شدن چنین استانداردهایی در پلاستیک‌های معمولی و زیست تخریب پذیر، به مقررات سختگیرانه‌ای نیاز است. درنهایت، باید این نکته را در نظر داشته باشیم که همه راهکارهای ممنوعیت و کاهش بایستی استفاده از مواد جایگزین را ترویج دهند. اولین پاسخ به آلودگی پلاستیک، کاهش تولید آن و درصورت امکان، کاهش استفاده از آن است (برای مثال از اقلام پلاستیکی و بسته بندی‌های یکبار مصرف کمتر استفاده کنیم)؛ به این معنا که از پلاستیک‌های بازیافتی یا بازتولید شده برای افزایش بازیابی منابع قبل از رسیدن به زیست تخریب پذیری استفاده کنیم. این سلسله مراتب زباله‌های پلاستیکی (مصرف، کاهش، استفاده مجدد، بازیافت) بایستی از همان ابتدای تولید در کل چرخه عمر محصول در نظر گرفته شود و اکنون کاملا واضح است که ما باید از یک سیستم خطی "خرید-استفاده-دور ریختن"  تا رسیدن به یک رویکرد دورّانی شامل مفهوم بهبود یافته (بوم طراحی)، جمع آوری، دسته بندی، و طرح‌های بازیافتی گذر کنیم.