زباله های پلاستیکی از جمله مشکلاتی هستند کهباعث سیل می شوددر برخی از نقاط جهان.از آنجایی که پلیمرهای پلاستیکی به راحتی تجزیه نمی شوند، آلودگی پلاستیکی می تواند کل رودخانه ها را مسدود کند.اگر به دریا برسد بسیار زیاد می شودتکه های زباله شناور.

در تلاشی برای مقابله با مشکل جهانی آلودگی پلاستیک، محققان پلاستیک تجزیه پذیری را توسعه دادند که پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید و هوا به مدت تنها یک هفته تجزیه می شود - یک پیشرفت عظیم در طول دهه ها یا حتی قرن ها، ممکن است برای برخی از پلاستیک های روزمره طول بکشد. اقلام برای تجزیه

که درمقاله ای منتشر شددر مجله انجمن شیمی آمریکا (JACS)، محققان جزئیات پلاستیک قابل تجزیه زیست محیطی جدید خود را که در نور خورشید به اسید سوکسینیک تجزیه می شود، یک مولکول کوچک غیر سمی طبیعی که قطعات میکروپلاستیک را در محیط باقی نمی گذارد، توضیح دادند.

دانشمندان از تشدید مغناطیسی هسته ای (NMR) و توصیف شیمیایی طیف سنجی جرمی برای نشان دادن یافته های خود بر روی پلاستیک، پلیمری مبتنی بر نفت، استفاده کردند.

مبتنی بر زیست؟قابل بازیافت؟قابل تجزیه زیستی؟راهنمای شما برای پلاستیک های پایدار

با توجه به اینکه پایداری در دستور کار همه قرار دارد و فناوری به سرعت در حال پیشرفت است، دنیای پلاستیک در حال تغییر است.در اینجا چیزی است که باید در مورد مواد پلاستیکی مدرن بدانید - و اصطلاحات گاهی گیج کننده،

زباله های پلاستیکی به یک نگرانی جهانی تبدیل شده است.سالانه نزدیک به چهارصد میلیون تن از آن در سطح جهان تولید می شود، در حالی که79 درصد از کل زباله های پلاستیکی تولید شده در محل های دفن زباله یا به عنوان زباله در محیط های طبیعی به پایان رسیده است.

اما در مورد پلاستیک های جدید و پایدارتر چه می شود - آیا آنها به ما در مقابله با چالش زباله های پلاستیکی کمک می کنند؟اصطلاحات پلاستیک های زیستی، زیست تخریب پذیر یا قابل بازیافت در واقع به چه معنا هستند و چگونه می توانند به ما در دستیابی به اهداف بلندپروازانه پایداری و کاهش نیاز به نفت خام در تولید پلاستیک کمک کنند؟

ما شما را با برخی از رایج ترین اصطلاحات مرتبط با پلاستیک های پایدار آشنا می کنیم و حقایق پشت هر یک را کشف می کنیم.

پلاستیک های زیستی – پلاستیک هایی که پایه زیستی یا زیست تخریب پذیر یا هر دو هستند

پلاستیک‌های زیستی اصطلاحی است که برای اشاره به پلاستیک‌هایی استفاده می‌شود که پایه زیستی، زیست تخریب‌پذیر یا متناسب با هر دو معیار هستند.

برخلاف پلاستیک های سنتی ساخته شده از مواد اولیه فسیلی،پلاستیک های زیستی به طور کامل یا جزئی از مواد اولیه تجدید پذیر ساخته می شوندحاصل از زیست تودهمواد خام معمول مورد استفاده برای تولید این مواد اولیه تجدید پذیر برای تولید پلاستیک شامل ساقه ذرت، ساقه نیشکر و سلولز و همچنین روغن ها و چربی های مختلف از منابع تجدید پذیر است.اصطلاحات «پلاستیک‌های زیستی» و «پلاستیک‌های مبتنی بر زیست‌محور» معمولاً توسط افراد عادی به جای هم استفاده می‌شوند، اما در واقع به یک معنا نیستند.

پلاستیک های زیست تخریب پذیرپلاستیک هایی با ساختارهای مولکولی خلاقانه هستند که می توانند توسط باکتری ها در پایان عمرشان تحت شرایط محیطی خاص تجزیه شوند.همه پلاستیک های زیستی قابل تجزیه زیستی نیستند، در حالی که برخی از پلاستیک های ساخته شده از سوخت های فسیلی در واقع قابل تجزیه هستند.

مبتنی بر زیست - پلاستیک هایی که حاوی اجزای تولید شده از زیست توده هستند

پلاستیک هایی که پایه زیستی دارند تا حدی یا به طور کامل از موادی ساخته شده اند که به جای مواد خام مبتنی بر فسیل از زیست توده تولید شده اند.برخی زیست تخریب پذیر هستند اما برخی دیگر اینگونه نیستند.

در سال 2018، 2.61 میلیون تن پلاستیک زیستی در سراسر جهان تولید شد.با توجه به موسسه بیوپلاستیک و بیوکامپوزیت (IfBB).اما این هنوز تنها کمتر از 1٪ از بازار جهانی پلاستیک است.همانطور که تقاضا برای پلاستیک همچنان در حال رشد است، تقاضا برای راه حل های پلاستیکی پایدارتر نیز افزایش می یابد.پلاستیک های متداول مبتنی بر فسیل را می توان با پلاستیک قطره ای جایگزین کرد - یک معادل زیستی.این می تواند به کاهش ردپای کربن محصول نهایی کمک کند در حالی که سایر ویژگی های محصول - دوام یا بازیافت آن - به عنوان مثال، ثابت می مانند.

پلی هیدروکسی آلکانوات یا PHA یک نوع متداول پلاستیک زیست تخریب پذیر است که در حال حاضر برای تولید بسته بندی و بطری استفاده می شود.این استزمانی که باکتری های خاصی با شکر یا چربی تغذیه می شوند، توسط تخمیر صنعتی تولید می شوداز مواد اولیه مانندچغندر، نیشکر، ذرت یا روغن نباتی.اما محصولات جانبی ناخواسته،مانند ضایعات روغن پخت و پز یا ملاس که پس از تولید شکر باقی می مانند، می تواند به عنوان خوراک جایگزین استفاده شود و محصولات غذایی را برای مصارف دیگر آزاد کند.

با ادامه رشد تقاضا برای پلاستیک، طیف وسیع تری از پلاستیک های زیستی وارد بازار شده اند و باید به طور فزاینده ای به عنوان جایگزین مورد استفاده قرار گیرند.

–

برخی از پلاستیک‌های زیستی، مانند پلاستیک‌های قطره‌ای، ساختار و خواص شیمیایی مشابهی با پلاستیک‌های معمولی دارند.این پلاستیک ها زیست تخریب پذیر نیستند و اغلب در کاربردهایی استفاده می شوند که دوام یک ویژگی مطلوب است.

PET با پایه زیستی که تا حدی از ترکیب آلی اتیلن گلیکول موجود در گیاهان ساخته شده است، در بسیاری از محصولات مانندبطری، فضای داخلی خودرو و لوازم الکترونیکی.با افزایش تقاضای مشتریان برای پلاستیک های پایدارتر،انتظار می رود که بازار این پلاستیک از سال 2018 تا 2024 به میزان 10.8 درصد رشد کند که سالانه ترکیب می شود..

پلی پروپیلن پایه زیستی (PP) یکی دیگر از پلاستیک های قطره ای است که می توان از آن برای ساخت محصولاتی مانند صندلی، ظروف و فرش استفاده کرد.در اواخر سال 2018،تولید PP در مقیاس تجاری برای اولین بار انجام شد،تولید آن از ضایعات و روغن های باقی مانده، مانند روغن پخت و پز استفاده شده.

زیست تخریب پذیر - پلاستیکی که در شرایط خاص تجزیه می شود

اگر پلاستیکی زیست تخریب پذیر باشد، به این معنی است که می تواند تحت شرایط محیطی خاص و در تماس با باکتری ها یا میکروب های خاص تجزیه شود - بسته به شرایط هوازی یا بی هوازی، آن را به آب، زیست توده و دی اکسید کربن یا متان تبدیل می کند.تجزیه زیستی نشانه محتوای زیستی نیست.در عوض، به ساختار مولکولی یک پلاستیک مرتبط است.اگرچه بیشتر پلاستیک های زیست تخریب پذیر مبتنی بر زیست هستند،برخی از پلاستیک های زیست تخریب پذیر از مواد اولیه نفت فسیلی ساخته می شوند.

اصطلاح زیست تخریب پذیر مبهم است زیرا اینطور نیستیک مقیاس زمانی مشخص کنیدیا محیطی برای تجزیهبیشتر پلاستیک‌ها، حتی پلاستیک‌های غیرقابل تجزیه، اگر زمان کافی به آنها داده شود، مثلاً صدها سال، تجزیه می‌شوند.آنها به قطعات کوچک تری تجزیه می شوند که می توانند برای چشم انسان نامرئی باشند، اما به صورت میکروپلاستیک در محیط اطراف ما باقی می مانند.در مقابل، بیشتر پلاستیک های زیست تخریب پذیر اگر زمان کافی به آنها داده شود به CO2، آب و زیست توده تجزیه می شوند.تحت شرایط محیطی خاصتوصیه می شود کهاطلاعات دقیقدر مورد مدت زمانی که یک پلاستیک برای تجزیه زیستی طول می کشد، باید سطح تجزیه زیستی و شرایط مورد نیاز برای ارزیابی بهتر اعتبار زیست محیطی آن فراهم شود.پلاستیک قابل کمپوست، نوعی پلاستیک زیست تخریب‌پذیر، آسان‌تر ارزیابی می‌شود، زیرا باید استانداردهای تعریف‌شده را رعایت کند تا دارای برچسب باشد.

کمپوست پذیر - نوعی پلاستیک زیست تخریب پذیر

پلاستیک قابل کمپوست زیر مجموعه ای از پلاستیک های زیست تخریب پذیر است.در شرایط کمپوست، توسط میکروب ها به CO2، آب و زیست توده تجزیه می شود.

برای اینکه پلاستیک به عنوان کمپوست پذیر تایید شود، باید استانداردهای خاصی را رعایت کند.در اروپا، این بدان معناست که در الفدر بازه زمانی 12 هفته، 90 درصد پلاستیک باید به قطعات کمتر از 2 میلی متر تجزیه شود.در اندازه در شرایط کنترل شدهباید حاوی مقادیر کم فلزات سنگین باشد تا به خاک آسیبی نرساند.

پلاستیک های قابل کمپوستباید به یک مرکز صنعتی که در آن شرایط گرما و رطوبت اعمال می شود فرستاده شودبه منظور اطمینان از تخریببه عنوان مثال، PBAT یک پلیمر مبتنی بر مواد اولیه فسیلی است که برای ساخت کیسه های زباله آلی، لیوان های یکبار مصرف و فیلم بسته بندی استفاده می شود و در کارخانه های کمپوست زیست تخریب پذیر است.

پلاستیکی که در محیط‌های باز مانند توده‌های کمپوست خانگی تجزیه می‌شود، معمولاً به سختی ساخته می‌شود.به عنوان مثال، PHA ها متناسب با صورتحساب هستند اما از آن زمان به طور گسترده استفاده نمی شوندتولید آنها پرهزینه است و فرآیند آهسته و به سختی افزایش می یابد.با این حال شیمیدانان روی بهبود این کار، به عنوان مثال با استفاده از آن، کار کرده اندیک کاتالیزور شیمیایی جدید- ماده ای که به افزایش سرعت واکنش شیمیایی کمک می کند.

قابل بازیافت – تبدیل پلاستیک مستعمل به محصولات جدید با ابزارهای مکانیکی یا شیمیایی

اگر پلاستیک قابل بازیافت باشد، به این معنی است که می توان آن را در یک کارخانه صنعتی دوباره فرآوری کرد و به محصولات مفید دیگری تبدیل کرد.انواع مختلفی از پلاستیک های معمولی را می توان به صورت مکانیکی بازیافت کرد - رایج ترین نوع بازیافت.اما اولین تجزیه و تحلیل جهانی از تمام زباله های پلاستیکی ایجاد شده استدریافتند که تنها 9 درصد از پلاستیک از زمان شروع تولید مواد در حدود شش دهه پیش بازیافت شده است.

بازیافت مکانیکیشامل خرد کردن و ذوب زباله های پلاستیکی و تبدیل آن به گلوله است.سپس از این گلوله ها به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات جدید استفاده می شود.کیفیت پلاستیک در طول فرآیند بدتر می شود.بنابراین یک تکه پلاستیکفقط می توان چند بار به صورت مکانیکی بازیافت کردقبل از اینکه دیگر به عنوان ماده اولیه مناسب نباشد.بنابراین، پلاستیک جدید یا «پلاستیک بکر»، اغلب با پلاستیک بازیافتی قبل از تبدیل شدن به محصول جدید مخلوط می‌شود تا به سطح مطلوبی از کیفیت برسد.حتی در این صورت، پلاستیک های مکانیکی بازیافت شده برای همه مقاصد مناسب نیستند.

پلاستیک بازیافت شده شیمیایی می تواند جایگزین مواد خام مبتنی بر روغن فسیلی بکر در تولید پلاستیک های جدید شود

–

بازیافت مواد شیمیاییکه به موجب آن پلاستیک‌ها دوباره به بلوک‌های ساختمانی تبدیل می‌شوند و سپس به مواد خام با کیفیت بکر برای پلاستیک‌ها و مواد شیمیایی جدید پردازش می‌شوند، خانواده جدیدی از فرآیندها است که اکنون در حال افزایش است.معمولاً شامل کاتالیزورها و/یا دمای بسیار بالا برای شکستن پلاستیک ودر مقایسه با بازیافت مکانیکی می توان آن را برای طیف وسیع تری از زباله های پلاستیکی اعمال کرد.به عنوان مثال، فیلم های پلاستیکی حاوی چندین لایه یا آلاینده های خاص معمولاً نمی توانند به صورت مکانیکی بازیافت شوند، اما می توانند به صورت شیمیایی بازیافت شوند.

می توان از مواد خام ایجاد شده از زباله های پلاستیکی در فرآیند بازیافت شیمیایی استفاده کردجایگزینی مواد خام مبتنی بر نفت خام بکر در تولید پلاستیک های جدید و با کیفیت بالا.

یکی از مزایای اصلی بازیافت شیمیایی این است که این فرآیند ارتقاء است که در آن کیفیت پلاستیک بر خلاف بسیاری از انواع بازیافت مکانیکی پس از پردازش، کاهش نمی‌یابد.پلاستیک به دست آمده را می توان برای ساخت طیف وسیعی از محصولات از جمله ظروف غذا و اقلامی برای مصارف پزشکی و بهداشتی در مواردی که الزامات ایمنی سختگیرانه محصول وجود دارد، استفاده کرد.