پلاستیک یک ماده کلیدی در زندگی مدرن است. آن‌ها همه کاره و سبک هستند و می توانند با هزینه نسبتاً کم تولید شوند. در حال حاضر، تنها حدود ۱ درصد از پلاستیک‌ها و محصولات پلاستیکی موجود در بازار جهانی، بر پایه زیستی، کمپوست‌پذیر و/یا زیست تخریب‌پذیر تولید می گردند.
« زیست تجزیه پذیری / تجزیه زیستی » یا « Biodegradation » ، خاصیت ماده ای است که می تواند از طریق عملکرد میکروارگانیسم هایی مانند قارچ ها و باکتری ها به طور کامل به آب، CO2 و زیست توده تبدیل شود. پلاستیک های زیست تخریب پذیر این قابلیت را دارند که توسط میکروارگانیسم های موجود در محیط با ورود به زنجیره غذایی میکروبی تجزیه گردند.
مفهوم پلاستیک های تخریب پذیر
پلیمرهای زیست تخریب پذیر بر اساس مواد اولیه آن‌ها تعریف نمی شوند. در واقع این خاصیت به منشأ مواد خام بستگی ندارد، بلکه فقط به ترکیب شیمیایی پلیمرها بستگی دارد. تجزیه زیستی پلیمرها را می توان به طور خاص برای تخریب کنترل شده تحت تنش های محیطی ذاتی در سیستم های بیولوژیکی بدون کمک یا با مکانیسم های کمک آنزیمی طراحی کرد.
مواد زیست تخریب پذیر و قابل کمپوست را می توان توسط میکروارگانیسم ها به آب، دی اکسید کربن، نمک های معدنی و زیست توده جدید در مدت زمان مشخصی تجزیه کرد. اینکه یک اقلام پلاستیکی زیست تخریب‌پذیر یا کمپوست‌پذیر تجزیه زیستی می‌شود و با چه سرعتی این اتفاق می‌افتد، به شدت به شرایطی بستگی دارد که در طول دفع در معرض آن قرار می‌گیرد. این‌ها شامل دما، مدت زمان، حضور میکروارگانیسم ها، مواد مغذی، اکسیژن و رطوبت است.
دلیل اهمیت تجزیه پذیری نایلون ها در طبیعت
پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر مجموعه‌ای از موادنوآور هستند که در حال تبدیل شدن به یک جایگزین محبوب برای نوع قبلی می باشند. پلاستیک‌های زیست تخریب‌پذیر به جای ثابت ماندن صدها سال – کیفیتی که در ابتدای استفاده از پلاستیک برای آن ارزش قائل بودیم – می‌توانند توسط میکروب‌ها تجزیه شوند، جویده شوند و به زیست توده، آب و دی اکسید کربن (یا در غیاب اکسیژن) تبدیل شوند. (در برخی مواقع متان به جای CO2)
با این روش دیگر باید امیدوار بود که گره مشکل عدم تجزیه پذیری خانواده پلاستیک ها در طبیعت که سال هاست محققان و فعالان محیط زیست را به خود مشغول ساخته، روبه بار شدن می باشد.
انواع پلاستیک های تخریب پذیر
پلاستیک های زیست تخریب پذیر را می توان به دو دسته کلی تقسیم بندی نمود:
- Oxo-biodegradable
- Hydro-biodegradable
در هر دو مورد، تخریب با یک فرآیند شیمیایی (به ترتیب اکسیداسیون و هیدرولیز) آغاز می‌شود و به دنبال آن یک فرآیند بیولوژیکی انجام می‌شود. هر دو نوع با تجزیه، CO2 منتشر می کنند اما پلاستیک های زیست تخریب پذیر هیدروژنی نیز می توانند متان منتشر نمایند. هر دو نوع پلاستیک های زیست تخریب پذیر قابل کمپوست هستند، اما فقط اولی قابل بازیافت است.
در جدول زیر، تفاوت های این دو را مشاهده می فرمایید:
| Oxo-Biodegradable Plastic (OBP) | Hydro-Biodegradable Plastic (HBP) |
| با افزودن بخش کوچکی از ترکیبات اسید چرب فلزات واسطه خاص به پلاستیک های سنتی ساخته شده است. | ساخته شده از منابع زیستی مانند ذرت، گندم، نیشکر، منابع نفتی یا ترکیبی از این دو |
| کربن OBP در بازه زمانی طولانی تری به CO2 تبدیل می شود. | سریع‌تر از OBP تجزیه می شود. |
|
تحت تجزیه شیمیایی، به ترتیب توسط هیدرولیز و اکسیداسیون با بریدگی زنجیره اکسیداتیو که توسط نمک های فلزی کاتالیز می شود، منجر به تولید مولکول های زنجیره کوتاه تر می شود. در محیط‌های حاوی اکسیژن، پلاستیک‌های حاوی افزودنی‌های تجزیه‌کننده اکسیژن تجزیه و تکه تکه می‌شوند. قطعاتی که کوچک‌تر هستند و وزن مولکولی کمتری دارند، منجر به تجزیه زیستی می گردند. |
پلاستیک‌های قابل بازیافت موجود در بازار
برخی از پلاستیک های زیست تخریب پذیر موجود در بازار عبارتند از:
پلاستیک های مبتنی بر پایه نشاسته ، باکتری ، سویا ، سلولز ، لیگنین
زیست تخریب پذیر در مقابل کمپوست پذیر
زیست تخریب پذیر و کمپوست پذیر اصطلاحاتی هستند که برای توصیف مواد آلی در حال تجزیه در یک محیط خاص استفاده می شوند. توجه به این نکته مهم است که کمپوست‌پذیری ؛ ویژگی یک محصول، بسته‌بندی یا جزء مرتبط است که به آن اجازه می‌دهد تحت شرایط خاص (مانند دما، بازه زمانی خاص و غیره) تجزیه بیولوژیکی شود. از این رو، تفاوت اصلی بین کمپوست پذیر و زیست تخریب پذیر این است که پلاستیک های کمپوست پذیر در شرایط کمپوست زیست تخریب پذیر هستند، در حالی که پلاستیک های دیگر در خاک تجزیه می شوند (محل های دفن زباله یا هاضم کننده های بی هوازی).
کمپوست پذیر همیشه زیست تخریب پذیر است ، اما زیست تخریب پذیر همیشه قابل کمپوست نیست!
مفهوم جمله بالا اینست که تنها زیرمجموعه ای از آن‌ها قابل کمپوست هستند، به این معنی که نه تنها توسط میکروب ها تجزیه می شوند، بلکه می توانند – در کنار مواد غذایی و سایر زباله های آلی – به کمپوست تبدیل شوند. همچنین تنها تعداد کمی از این پلاستیک‌ها قابل کمپوست‌پذیری خانگی هستند. بنابراین، برچسب «کمپوست‌پذیر» اغلب به معنای قابل کمپوست‌پذیری صنعتی است.
نتیجه گیری
امیدواریم که این نوع از پلاستیک‌های تخریب پذیر در کلیه کشورها از جمله کشور عزیزمان به طور کامل جایگزین پلاستیک های معمولی شوند تا ارمغان آور محیط زیستی بدون آلودگی برای نسل امروز و فردا باشند.