تجزیه پلاستیک

در واقع پلاستیک ها برای بهتر شدن زندگی انسان ها ساخته شدند، اما رفته رفته معایب فراوان آنها برای سلامت انسان ها، جانوران و محیط زیست آشکار شد. تقریبا بیشتر وسایلی که امروزه در دسترس ما قرار دارند و زندگی روزمره ما به آنها وابسته است از پلاستیک تشکیل شدند. تولید این ترکیبات از سال 1950 در حال افزایش است و جالب است بدانید تمام آنهایی که از ابتدا تولید شدند به گونه ای هنوز وجود دارند. در واقع تجزیه پلاستیک (Plastic decomposition) به مدت زمان طولانی نیازمند است. این مواد یا به شکل اصلی خود بازیافت، یا به محصولی دیگر تبدیل یا به آرامی به قطعات کوچک به نام میکروپلاستیک تجزیه شدند.

دانشمندان تخمین زدند که 3% کل پلاستیک های تولید شده در سال به اقیانوس ها ختم می شود و تنها 9% زباله های آن بازیافت و 12% سوزانده می شود. تنها راه جلوگیری و کاهش این زباله ها، تولید و استفاده کمتر از آنهاست.

تجزیه پلاستیک چیست؟

پلاستیک ماده ای طبیعی نیست پس نمی تواند توسط میکروارگانیسم ها تجزیه شود. اگرچه این ماده از نفت خام طبیعی فراوری می شود اما به طور طبیعی در طبیعت وجود ندارد. این محصول شامل پیوندهای شیمیایی است که با پیوندهای موجود در طبیعت یکسان نیست به همین دلیل تجزیه سخت و مستلزم انرژی زیادی می شود.

فرایند تجزیه پلاستیک ها بسته به مواد و ساختاری که دارند بین 20 تا 500 سال طول می کشد. علاوه بر این سرعت فرایند به قرار گرفتن در معرض نور خورشید نیز بستگی دارد. این ترکیبات می توانند اشعه ماوراء بنفش را جذب و مولکول ها را تجزیه کنند که این فرایند تجزیه نوری نامیده می شود. به همین دلیل در محل های دفن زباله ها را در معرض نور خورشید قرار می دهند تا فرایند تجزیه با سرعت بیشتری انجام شود. در جدول زیر مدت زمان تقریبی تجزیه زباله های پلاستیکی را می بینید:

این ترکیبات به میکروپلاستیک و سپس به نانوپلاستیک تبدیل می شوند که حتی توسط میکروسکوپ های بسیار پیشرفته هم قابل رویت نیستند. این ذرات به قدری کوچک هستند که توسط آب، هوا و خاک به تمامی نقاط کره زمین می توانند بروند.

روش های تجزیه پلاستیک:

این محصولات را می توان توسط تجزیه نوری، ترمواکسیداتیو، هیدرولیتیک و تجزیه زیستی توسط میکروارگانیسم ها تجزیه کرد. در اصل تخریب طبیعی پلاستیک ها با تجزیه نوری شروع می شود و در نهایت باعث تجزیه ترمواکسیداتیو می شود. روش دیگر برای دفن زباله های پلاستیکی، سوزاندن آنهاست. در اثر سوزاندن پلاستیک ها ترکیبات مضری مانند فلزات سنگین، رادیکال های سمی، گازهای گلخانه ای به ویژه کربن دی اکسید آزاد می شود. سوزاندن معایب زیست محیطی قابل توجهی نسبت به دفن زباله ها دارد.

مواد پلاستیکی در معرض طولانی مدت در دمای بالا، استحکام و چقرمگی خود را از دست می دهد و با سرعتی متناسب با دما و زمان مستعد ترکی خوردگی، خرد شدن و شکستن می شود. دمای 500 درجه سانتی گراد به عنوان دمای بهینه برای تخریب پلاستیک در نظر گرفته می شوند.

تجزیه پلاستیک توسط باکتری ها:

کشف باکتری های پلاستیک خوار موضوعی تازه است که دانشمندان را به خود علاقمند کرده است.

در محل های دفن زباله، باکتری هایی یافت شدند که از پلاستیک به عنوان غذا استفاده می کنند و در مقابل مواد شیمیایی سمی که پس از تجزیه از پلاستیک ها منتشر می شود، زنده می مانند. این موجودات کمک بسیاری به تجزیه پلاستیک ها می کنند.

واکنش شیمیایی تجزیه پلاستیک ها:

این محصولات به قطعات پلیمری با وزن مولکولی کم مانند مونومرها تجزیه و در انتها گروه های جدیدی به ویژه اسیدهای کربوکسیلیک تشکیل می دهند.

مزایا و معایب:

پلاستیک ها در کنار مزایای گسترده ای که دارند معایب فراوانی هم دارند که در ادامه آنها را بررسی خواهیم کرد.

مزایا:

یکی از مزایای پلاستیک ها ماندگاری طولانی مدت آنهاست. این محصولات را بسته به نیاز ما می توان با ویژگی های مختلفی ساخت یعنی می توانند چسبنده، لغزنده، سبک، نرم، سفت یا کشدار باشد. پلاستیک ها در بسیاری از محصولات مفید روزمره مانند کفگیر، سپر خودرو، ایمپلنت های پزشکی، پارچه های لباس، برای سبک تر کردن هواپیما ها، تازه تر ماندن غذا و کارآمد تر شدن انرژی خانه ها کاربرد دارند.

مضرات پلاستیک ها:

در سال 2014 به صورت تصادفی یک یخ قطبی پر از میکروپلاستیک کشف شد؛ یعنی این ذرات توسط اقیانوس حمل و سپس به یخ تبدیل شدند. حتی در عمیق ترین نقطه زمین یعنی 11 کیلومتر زیر سطح آب، میکروالیاف پلاستیکی پیدا شده است. بدیهی است که دیگر نمی توان میکروپلاستیک ها را به طور کامل از طبیعت حذف کرد. این ترکیبات به شدت مضر هستند و توسط تمام گونه های جانوری و حتی انسان ها بلعیده می شوند. نانوپلاستیک ها می توانند در تمام بدن پخش شوند و به اندام های مختلف حتی مغز آسیب وارد کنند. طبق تحقیقات انجام شده در خون یک جنین مقداری از این ذرات نانوپلاستیک یافت شده است. می توان گفت صدها سال طول می کشد تا فرایند تجزیه پلاستیک ها انجام شود، کیسه های پلاستیکی یکی از بدترین و مخرب ترین تاثیرات را روی حیات وحش می گذارند. این محصولات توسط پرندگان، موجودات آبزی و سایر گونه های جانوری بلعیده می شوند و در نهایت باعث مرگ آنها می شوند.

انرژی لازم برای تولید، حمل و نقل بطری های آب پلاستیکی می تواند سوخت لازم برای 1.5 میلیون خودرو را برای یک سال تامین کند، اما متاسفانه 75% این بطری ها بازیافت نمی شوند. این محصولات پیوندهای شیمیایی بادوامی دارند که آنها را در برابر تجزیه مقاوم می کند و پس از تجزیه، مواد شیمیایی سمی را در محیط آزاد می کند. سموم منتشر شده به محیط باعث مشکلات سلامتی متفاوت مانند مشکلات تولید مثل و سرطان می شوند. هر اقدام کوچک برای کاهش مصرف پلاستیک، قدم بزرگی برای حفظ محیط زیست و حیات وحش به حساب می آید.

جمع بندی:

پلاستیک ها مواد سودمندی هستند که کاربردهای فراوانی در زندگی روزمره ما دارند. این محصولات در کنار مزایای فراوان مضرات زیادی دارند که نمونه ای از این مضرات ماندگاری بالا و تجزیه طولانی مدت آنهاست. فرایند تجزیه پلاستیک ها به راحت انجام نمی شود و لازم است که به روش هایی به غیر از دفن برای تجزیه آنها متوسل شد.