بهترین جایگزین های مواد پلاستیکی کدامند؟

بهترین جایگزین های مواد پلاستیکی کدامند؟

در سال ۱۹۰۷ Leo Baekeland یک ماده جدید با نام باکلیت را اختراع نمود که به عنوان اولین پلاستیک ترکیبی شناخته می‌شود و از مولکولهایی ساخته می شود که در دنیای طبیعی اصلاً قابل یافت نیست. این اختراع بسیار بزرگ در این حوزه به شمار می‌آید زیرا باکلیت ماده‌ای با دوام و مقاوم در برابر حرارت بوده و می‌توان آن را با استفاده از قالب به انواع شکل های متفاوت تبدیل کرد و به همین دلیل آن را به عنوان ماده‌ای با هزاران مصرف می شناسند. شاید این جمله به خوبی نتواند ویژگی های مواد پلاستیکی را نشان دهد زیرا امروزه پلاستیک ها به عنوان یکی از بخش های اصلی و کلیدی دنیای شهری فناوری محور و نوین می باشند و در واقع موادی را تشکیل می دهند که بسیار بادوام، انعطاف پذیر سخت، مقاوم در برابر فرسایش و بسیار متنوع هستند. مواد پلاستیکی در محیط اطراف به وفور یافت می شوند از بطری های شیر و نوشابه که از سوپرمارکت ها می خریم تا بخش پوششی قرار گرفته به روی کابینت ها و یا حتی پوشش موجود به روی ماهی تابه های آشپزی. ما انواع لباس هایی را می پوشیم که از الیاف پلاستیکی ساخته شده اند، به روی صندلی‌های پلاستیکی میشینیم و در خودروها، قطارها و هواپیماهایی سفر می کنیم که حاوی بخش های پلاستیکی هستند. امروزه پلاستیک به عنوان یکی از مواد بسیار مهم در حوزه ساخت و ساز نیز معرفی شده است که از پنل های دیوارهای عایق تا قابهای پنجره مصارف بسیار متفاوتی دارد. با گذر زمان همچنان مصارف بیشتری از پلاستیک ها مشخص می شود. وابستگی بیش از اندازه مواد پلاستیکی می‌تواند معایب فراوانی نیز داشته باشد زیرا میزان تولید این مواد بسیار بالا بوده و درصد زیادی از آن نیز دور انداخته می شود. از ۹ میلیارد تن از مواد پلاستیکی که از سال ۱۹۵۰ در دنیا تولید شده است 6.9 میلیارد تومان به زباله تبدیل شده است و فقط ۹ درصد از آن قابل بازیافت بوده است. سایر مواد پلاستیکی در محل های دفن زباله قرار گرفته و یا در داخل اقیانوس ها ریخته شده اند که باعث آسیب های زیادی برای حیات وحش شده و یا در سواحل انباشته شده است. ۴۰ درصد از زباله هایی که در این دسته قرار می‌گیرند را بسته بندی های پلاستیکی به خود اختصاص می‌دهند. راه حل هایی نیز برای این مشکل وجود دارد زیرا می‌توان جایگزین های زیست سازگاری را برای مواد پلاستیکی یافت که در این قسمت به تعدادی از آنها اشاره می کنیم:

• شیشه: در گذشته مادران و شیرفروشان هر دو بطری های شیشه ای را از شیر پر می‌کردند اما امروزه اگر شما به قسمتهای مختلف آشپزخانه خود نگاه کنید احتمالا تعداد زیادی از قطعات پلاستیکی را می‌بینید همانند بطری‌های آب و نوشابه، ظرف های ذخیره کننده مواد غذایی و در واقع می‌توان عنوان کرد تغییرات بسیار زیادی در این حوزه به وجود آمده است. گاهی اوقات سفر در زمان و نگاهی به گذشته می تواند مفید باشد. بر خلاف پلاستیک ها که در اکثر موارد از سوخت های فسیلی گرفته می شوند، شیشه ها از شن ها ساخته می شوند و این منابع تجدید پذیر حاوی مواد شیمیایی نمی باشند که در داخل غذا و یا در بدن رسوخ می کنند. بازیافت مواد شیمیایی به سادگی صورت می گیرد و تفاوتی ندارد که شما آنها را در داخل یک محفظه بازیافت بیندازید و یا از شیشه های پلاستیکی برای ذخیره سایر مواد به مدت طولانی استفاده کنید. مسلما ظروف شیشه ای با برخورد با زمین می شکنند اما اگر آنها را در مایکروفر خود قرار دهید و در معرض حرارت زیادی باشند ذوب نخواهند شد. بطری ها و ظروف شیشه ای قابلیت بازیافت کامل را دارند و می‌توان آنها را برای مدت نامتناهی استفاده کرد بدون آنکه میزان خلوص و کیفیت آن ها کاهش یابد. تولید کنندگان ظروف شیشه ای از شیشه های بازیافت شده استقبال زیادی می کنند زیرا زمانی که آنها به عنوان یکی از اجزای تشکیل دهنده به کار برده میشوند، انرژی کمتری در کوره صرف خواهد شد. تولید کنندگان انواع ظروف و صنعت الیاف شیشه که از شیشه های بازیافتی نیز استفاده می کنند به همراه هم حدود ۳.۳۵ میلیون تن از شیشه های بازیافتی را در طی سال خریداری می‌کنند. اما این امکان وجود دارد که بازیافت مواد شیشه ای به صورت بسیار بهتری صورت گیرد زیرا در سال ۲۰۱۵ بر اساس آمارهای انجمن حفاظت از محیط زیست آمریکا مردمان این کشور حدود ۲۶.۴ درصد از ظروف شیشه ای خود را بازیافت کردند.

• کیسه های خرید چند بار مصرف: زمانی که کیسه های پلاستیکی برای اولین بار مورد استفاده قرار گرفته اند ما فقط یک انتخاب داشتیم کاغذ و یا پلاستیک ولی امروزه تمامی این کیسه ها از مواد پلاستیکی ساخته می شوند و در صورتی که شما به هنگام خرید کاملاً هوشیار نباشید ممکن است در راه برگشت با تعداد زیادی از این کیسه ها در دستان خود مواجه شوید. نمیتوانیم خرید خود را از کیسه های پلاستیکی را جدا کنیم و به همین دلیل آنها نقش بسیار پررنگی در زندگی ما ایفا می کنند. کشور آمریکا در سال ۲۰۱۵، ۴.۱۳ میلیون تن از کیسه‌های پلاستیکی را تولید کرده و حدود ۵۳۰ هزار تومان از آنها بازیافت شده اند و بقیه آنها به عنوان زباله های شهری به شمار می آیند و تعداد بسیار زیادی نیز در اقیانوس ها ریخته شده اند که باعث مرگ میلیون‌ها لاک‌پشت دریایی، پرنده و پستانداران اقیانوسی در سال می‌شود. شما مجبور هستید که این کیسه های پلاستیکی را با خود به خانه حمل کنید ولی چگونه می توانید میزان اثرات منفی این محصولات را بر محیط را کاهش دهید؟ یکی از راه حل های موجود استفاده از کیسه های خرید چند بار مصرف میباشد. شما می توانید آنها را با طرح های متفاوتی خریداری کنید و این امکان وجود دارد که از مواد مختلفی همانند چرم، نخ، الیاف پلاستیکی بافته شده و سایر مواد ساخته شده باشند.

• افزودنی های پلاستیک: در حالی که عده ای مشغول توسعه جایگزین هایی برای پلاستیک ها می باشند عده ای دیگر سعی می‌کنند تا پلاستیک های زیست تخریب پذیر سنتی را بسازند اما چگونه: این کار با اضافه سازی موادی با نام PDC صورت می گیرد که مواد فلزی بوده همانند کبالت استئارات و یا منگنز استئارات. آنها به روند اکسیداسیون کمک می کنند تا مواد پلاستیکی را به ذرات بسیار کوچک و با وزن کم تبدیل کنند. میکروارگانیسم ها ذرات را به کربن دی اکسید آب و زیست توده تبدیل می کنند که هیچ گونه مواد اضافی مضری را بوجود نمی اورد. زمانی که مواد یاد شده به مقدار ۳ درصد به پلی اتیلن اضافه می‌شوند می‌توانند باعث تجزیه کامل آن شوند. نمی‌توان پلیمرهای حاوی این مواد را کاملا سازگار با محیط زیست دانست اما نسبت به پلیمرهای خالص سازگاری بیشتری با محیط زیست دارند.

• چوب مایع: هم اکنون به یکی از پلیمرهای زیستی و یا زیست پلاستیک های بسیار اثربخش می‌رسیم که با نام چوبهای مایع شناخته می‌شوند. این مواد ظاهری بسیار بهتر از مواد پلاستیکی دارند و حتی نحوه عملکرد و حسی که به انسان می بخشند نیز در مقایسه با مواد پلاستیکی بهتر است و برخلاف پلاستیک های ساخته شده از نفت آنها کاملاً تخریب پذیر می باشد. این پلاستیک بسیار ویژه از نوعی لیگنین مبتنی بر پالپ ساخته می شود که یکی از منابع تجدید پذیر است. تولیدکنندگان لیگنین را به عنوان یکی از محصولات جانبی کاغذ با آب ترکیب کرده و سپس آنها را در معرض حرارت و فشار بالا قرار می دهند تا بتوانند مواد قابل قالبگیری را به وجود بیاورند که بسیار قوی و غیر سمی می باشند. محققین آلمانی از این جایگزین های پلاستیکی در بسیاری از وسایل همانند اسباب بازی ها، دسته گلف وسایر موارد استفاده کردند. در سال ۲۰۱۸ اخبار منتشر شده از این پلاستیک ها نشان می دهد که محققی با نام کریستوفر جانسون در دپارتمان آزمایشگاه انرژیهای تجدید پذیر ملی آمریکا فرایند بسیار اثر بخشی را به منظور بهبود تغییر لیگنین به عنوان ماده ی جایگزین برای پلاستیک ها انجام داده است و حتی امکان جایگزینی این مواد با نایلون ها هم وجود دارد. از آن جایی که چوب مایع از چوب ساخته می‌شود بنابراین قابلیت بازیافت نیز دارد.

• پلی استر های پلی کاپرولاکتون: ماده ی دیگری که در این لیست قرار می‌گیرد شامل پلاستیک های زیست تخریب پذیر می شود که با نام پلی استرهای آلیفاتیک شناخته می شوند و به طور کلی آنها به اندازه پلی استرهای آروماتیک همانند پلی اتیلن ترفتالات متنوع نیستند که مصارف بسیار زیادی در تولید بطری های آب دارد. اما از آنجایی که پلی استر های آروماتیک به صورت کلی مقاومت بسیار بالایی در برابر تجزیه میکروبی دارند به زمان و تلاش بسیار نیاز زیادی نیاز است تا بتوان جایگزین های مناسبی را برای آنها پیدا کرد. پلی کاپرولاکتون به عنوان یک پلی استر آلیفاتیک ترکیبی که از منابع تجدید پذیر ساخته نمی شود از قابلیت تجزیه کامل پس از ۶ هفته از کامپوست برخوردار است. فرآوری این ماده با سهولت بسیار زیادی انجام می‌گیرد اما در حجم بالا مورد استفاده قرار نگرفته است زیرا هزینه های تولیدی آن بالاست. این در حالی است که ترکیب پلی کاپرولاکتون با آرد ذرت باعث کاهش هزینه خواهد شد. تجهیزات پزشکی و بخیه نیز هم اکنون از پلیمرهایی ساخته می شوند که از سرعت تجزیه پایینی برخوردارند و محققین مهندسی بافت نیز در حال انجام مطالعاتی در این حوزه می باشند. مصرف این ماده در تولید محصولاتی که در معرض مواد غذایی قرار می گیرد همانند ظروف بزرگ کاملا اثبات شده است.

• پلی استرهای پلی هیدروکسی آلکانوات: پلی استر های طبیعی ممکن است بیشتر شبیه نوعی شعار تبلیغاتی به نظر برسند اما در صورتیکه شما شکر را به تعدادی از انواع خاص باکتریها بدهید در نهایت یک خط تولید مواد پلاستیکی را خواهید داشت. این موضوع کاملاً در خصوص پلی استرهای پلی هیدروکسی آلکانوات صدق می کند که دو عضو اصلی ان پلی هیدروکسی بوترات و پلی هیدروکسی والرات می‌باشند. این پلاستیک های زیست تخریب پذیر شباهت بسیار زیادی با پلی ‌پروپیلن های ساخته دست انسان دارند و این در حالی است که در مقایسه با پلاستیک های نفتی از انعطاف‌پذیری کمتری برخوردارند و ممکن است تعداد زیادی از بسته بندی ها، فیلم های پلاستیکی و بطری های ساخته شده با استفاده از روش قالب گیری تزریقی از این ماده تولید شوند.

مترجم: ف.آل احمد