النفايات البلاستيكية مثل هذه المشكلةيسبب الفيضاناتفي بعض أنحاء العالم.نظرًا لأن البوليمرات البلاستيكية لا تتحلل بسهولة ، يمكن أن يؤدي التلوث البلاستيكي إلى انسداد الأنهار بأكملها.إذا وصلت إلى البحر ينتهي بها الأمر بشكل هائلبقع القمامة العائمة.
في محاولة لمعالجة المشكلة العالمية للتلوث البلاستيكي ، طور الباحثون مادة بلاستيكية قابلة للتحلل تتحلل بعد تعرضها لأشعة الشمس والهواء لمدة أسبوع واحد فقط - وهو تحسن هائل على مدى عقود ، أو حتى قرون ، يمكن أن يستغرق بعض البلاستيك اليومي. العناصر للتحلل.
فيورقة منشورةفي مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية (JACS) ، قام الباحثون بتفصيل البلاستيك الجديد القابل للتحلل بيئيًا والذي يتحلل في ضوء الشمس إلى حمض السكسينيك ، وهو جزيء صغير غير سام طبيعيًا لا يترك شظايا بلاستيكية دقيقة في البيئة.
استخدم العلماء الرنين المغناطيسي النووي (NMR) والتوصيف الكيميائي للطيف الكتلي للكشف عن النتائج التي توصلوا إليها على البلاستيك ، وهو بوليمر قائم على البترول.
المستندة إلى الحيوية؟قابلة لإعادة التدوير؟قابل للتحلل؟دليلك للبلاستيك المستدام
مع الاستدامة على رأس جدول أعمال الجميع وتقدم التكنولوجيا بسرعة ، يتغير عالم البلاستيك.إليك ما تحتاج لمعرفته حول المواد البلاستيكية الحديثة - والمصطلحات المربكة أحيانًا ،
أصبحت النفايات البلاستيكية مصدر قلق عالمي.يتم إنتاج ما يقرب من أربعمائة مليون طن منه على مستوى العالم كل عام، بينما79 في المائة من جميع النفايات البلاستيكية التي تم إنتاجها على الإطلاق انتهى بها المطاف في مدافن القمامة أو كقمامة في البيئات الطبيعية.
ولكن ماذا عن المواد البلاستيكية الجديدة الأكثر استدامة - هل ستساعدنا في مواجهة تحدي النفايات البلاستيكية؟ماذا تعني مصطلحات البلاستيك الحيوي أو القابل للتحلل أو القابل لإعادة التدوير في الواقع ، وكيف يمكن أن تساعدنا في تحقيق أهداف الاستدامة الطموحة وتقليل الحاجة إلى النفط الخام في إنتاج البلاستيك؟
سنطلعك على بعض المصطلحات الأكثر شيوعًا المرتبطة بالبلاستيك المستدام ونكشف عن الحقائق الكامنة وراء كل منها.
البلاستيك الحيوي - البلاستيك الحيوي أو القابل للتحلل الحيوي أو كليهما
البلاستيك الحيوي هو مصطلح يستخدم للإشارة إلى المواد البلاستيكية الحيوية أو القابلة للتحلل أو التي تناسب كلا المعيارين.
على عكس المواد البلاستيكية التقليدية المصنوعة من المواد الأولية القائمة على الأحافير ،تصنع المواد البلاستيكية الحيوية كليًا أو جزئيًا من مواد أولية متجددةمشتق من الكتلة الحيوية.تشمل المواد الخام المستخدمة بشكل شائع لإنتاج هذه المواد الأولية المتجددة لإنتاج البلاستيك سيقان الذرة وسيقان قصب السكر والسليلوز ، وكذلك الزيوت والدهون المتنوعة بشكل متزايد من مصادر متجددة.غالبًا ما يستخدم المصطلحان "البلاستيك الحيوي" و "البلاستيك الحيوي" بالتبادل من قبل الأشخاص العاديين ، لكنهما لا يعنون نفس الشيء في الواقع.
البلاستيك القابل للتحللهي مواد بلاستيكية ذات هياكل جزيئية مبتكرة يمكن أن تتحلل بواسطة البكتيريا في نهاية حياتها في ظل ظروف بيئية معينة.ليست كل المواد البلاستيكية الحيوية قابلة للتحلل البيولوجي ، في حين أن بعض المواد البلاستيكية المصنوعة من الوقود الأحفوري هي في الواقع قابلة للتحلل.
أساسه حيوي - بلاستيك يحتوي على مكونات منتجة من الكتلة الحيوية
البلاستيك الحيوي مصنوع جزئيًا أو كليًا من المواد التي تم إنتاجها من الكتلة الحيوية بدلاً من المواد الخام القائمة على الأحافير.بعضها قابل للتحلل ولكن البعض الآخر ليس كذلك.
في عام 2018 ، تم إنتاج 2.61 مليون طن من البلاستيك الحيوي في جميع أنحاء العالم ،وفقًا لمعهد البلاستيك الحيوي والمركبات الحيوية (IfBB).لكن هذا لا يزال أقل من 1٪ من سوق البلاستيك العالمي.مع استمرار نمو الطلب على البلاستيك ، يزداد الطلب على حلول بلاستيكية أكثر استدامة.يمكن استبدال البلاستيك الأحفوري التقليدي بالبلاستيك المنقط - وهو مكافئ حيوي.يمكن أن يساعد ذلك في تقليل البصمة الكربونية للمنتج النهائي بينما تظل الخصائص الأخرى للمنتج - متانته أو قابليته لإعادة التدوير - على سبيل المثال ، كما هي.
يعتبر Polyhydroxyalkanoate أو PHA نوعًا شائعًا من البلاستيك الحيوي القابل للتحلل الحيوي ، والذي يستخدم حاليًا في صناعة العبوات والزجاجات ، على سبيل المثال.إنهاينتج عن طريق التخمير الصناعي عندما تتغذى بكتيريا معينة على السكر أو الدهونمن المواد الأولية مثلالبنجر وقصب السكر والذرة أو الزيت النباتي.لكن المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها ،مثل نفايات زيت الطهي أو دبس السكر الذي يتبقى بعد تصنيع السكر، يمكن استخدامها كمادة وسيطة بديلة ، وتحرير المحاصيل الغذائية لاستخدامات أخرى.
مع استمرار نمو الطلب على البلاستيك ، دخلت مجموعة واسعة من المواد البلاستيكية الحيوية السوق ويجب استخدامها بشكل متزايد كبديل
-
تحتوي بعض المواد البلاستيكية الحيوية ، مثل البلاستيك المتسرب ، على هياكل وخصائص كيميائية مماثلة للبلاستيك التقليدي.هذه المواد البلاستيكية غير قابلة للتحلل ، وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات التي تكون فيها المتانة ميزة مرغوبة.
تُستخدم مادة البولي إيثيلين تيرفثالات الحيوي ، وهي مصنوعة جزئيًا من مركب الإيثيلين جلايكول العضوي الموجود في النباتات ، في العديد من المنتجات مثلالزجاجات والديكورات الداخلية للسيارة والإلكترونيات.مع زيادة طلب العملاء على مواد بلاستيكية أكثر استدامة ،من المتوقع أن ينمو سوق هذا البلاستيك بنسبة 10.8٪ من 2018 إلى 2024 ، مضاعفًا سنويًا.
البولي بروبيلين الحيوي (PP) هو نوع آخر من البلاستيك يمكن استخدامه في صنع منتجات مثل الكراسي والحاويات والسجاد.في أواخر عام 2018 ،تم الإنتاج على نطاق تجاري من البولي بروبلين الحيوي لأول مرة ،إنتاجه من المخلفات والزيوت المتخلفة مثل زيت الطهي المستعمل.
قابل للتحلل - بلاستيك يتحلل في ظل ظروف معينة
إذا كان البلاستيك قابلاً للتحلل الحيوي ، فهذا يعني أنه يمكن أن يخضع للتحلل في ظل ظروف بيئية معينة وعند ملامسته لبكتيريا أو ميكروبات معينة - تحويله إلى ماء أو كتلة حيوية وثاني أكسيد الكربون أو ميثان ، اعتمادًا على الظروف الهوائية أو اللاهوائية.التحلل البيولوجي ليس مؤشرا على المحتوى الحيوي ؛بدلاً من ذلك ، فهو مرتبط بالتركيب الجزيئي للبلاستيك.على الرغم من أن معظم المواد البلاستيكية القابلة للتحلل هي ذات أساس حيوي ،بعض المواد البلاستيكية القابلة للتحلل مصنوعة من مواد خام أساسها الزيت الأحفوري.
مصطلح قابل للتحلل البيولوجي غامض لأنه ليس كذلكتحديد جدول زمنيأو بيئة التحلل.سوف تتحلل معظم المواد البلاستيكية ، حتى غير القابلة للتحلل الحيوي ، إذا تم منحها الوقت الكافي ، على سبيل المثال مئات السنين.سوف تتحلل إلى قطع أصغر يمكن أن تكون غير مرئية للعين البشرية ، ولكنها تظل موجودة كجزيئات بلاستيكية في البيئة من حولنا.في المقابل ، ستتحلل معظم المواد البلاستيكية القابلة للتحلل بيولوجيًا إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والكتلة الحيوية إذا تم منحها الوقت الكافيفي ظل ظروف بيئية محددة.ينصح بذلكمعلومات مفصلةحول المدة التي يستغرقها البلاستيك في التحلل البيولوجي ، يجب توفير مستوى التحلل البيولوجي والشروط المطلوبة لتقييم أوراق اعتماده البيئية بشكل أفضل.من السهل تقييم البلاستيك القابل للتحلل ، وهو نوع من البلاستيك القابل للتحلل الحيوي ، لأنه يجب أن يفي بالمعايير المحددة حتى يستحق الملصق.
قابل للتحلل - نوع من البلاستيك القابل للتحلل
البلاستيك القابل للتحلل هو مجموعة فرعية من البلاستيك القابل للتحلل.في ظل ظروف التسميد ، يتم تقسيمه بواسطة الميكروبات إلى ثاني أكسيد الكربون والماء والكتلة الحيوية.
لكي يتم اعتماد البلاستيك على أنه قابل للتسميد ، يجب أن يفي بمعايير معينة.في أوروبا ، هذا يعني أنه في أفي إطار زمني مدته 12 أسبوعًا ، يجب أن يتحلل 90٪ من البلاستيك إلى شظايا أقل من 2 ممفي الحجم في ظروف خاضعة للرقابة.يجب أن تحتوي على نسب منخفضة من المعادن الثقيلة حتى لا تضر التربة.
البلاستيك القابل للتحويل إلى سماديجب إرسالها إلى منشأة صناعية حيث يتم تطبيق ظروف الحرارة والرطوبةمن أجل ضمان التدهور.PBAT ، على سبيل المثال ، عبارة عن بوليمر قائم على المواد الخام الأحفورية يستخدم في صنع أكياس النفايات العضوية ، والأكواب التي تستخدم لمرة واحدة ، وأغشية التعبئة والتغليف ، وهو قابل للتحلل في مصانع التسميد.
عادة ما يكون من الصعب صنع البلاستيك الذي يتحلل في البيئات المفتوحة مثل أكوام السماد المنزلي.PHAs ، على سبيل المثال ، تناسب الفاتورة ولكنها لم تستخدم على نطاق واسع منذ ذلك الحينإنتاجها مكلف والعملية بطيئة ويصعب توسيع نطاقها.ومع ذلك ، فقد عمل الكيميائيون على تحسين ذلك ، على سبيل المثال باستخداممحفز كيميائي جديد- مادة تساعد على زيادة معدل التفاعل الكيميائي.
قابل لإعادة التدوير - تحويل البلاستيك المستعمل إلى منتجات جديدة بوسائل ميكانيكية أو كيميائية
إذا كان البلاستيك قابلاً لإعادة التدوير ، فهذا يعني أنه يمكن إعادة معالجته في مصنع صناعي وتحويله إلى منتجات مفيدة أخرى.يمكن إعادة تدوير عدة أنواع من البلاستيك التقليدي ميكانيكيًا - أكثر أنواع إعادة التدوير شيوعًا.لكن أول تحليل عالمي لجميع النفايات البلاستيكية تم إنشاؤه على الإطلاقوجد أنه تم إعادة تدوير 9٪ فقط من البلاستيك منذ بدء إنتاج المواد منذ حوالي ستة عقود.
إعادة التدوير الميكانيكييتضمن تمزيق وصهر نفايات البلاستيك وتحويلها إلى حبيبات.ثم يتم استخدام هذه الكريات كمواد خام لصنع منتجات جديدة.تتدهور جودة البلاستيك أثناء العملية ؛لذلك قطعة من البلاستيكلا يمكن إعادة تدويرها ميكانيكيًا إلا لعدد محدود من المراتقبل أن تصبح غير مناسبة كمادة خام.لذلك غالبًا ما يتم خلط البلاستيك الجديد ، أو "البلاستيك البكر" ، بالبلاستيك المعاد تدويره قبل تحويله إلى منتج جديد للمساعدة في الوصول إلى المستوى المطلوب من الجودة.وحتى مع ذلك ، فإن البلاستيك المعاد تدويره ميكانيكيًا لا يصلح لجميع الأغراض.
يمكن للبلاستيك المعاد تدويره كيميائيًا أن يحل محل المواد الخام القائمة على الزيت الأحفوري البكر في إنتاج مواد بلاستيكية جديدة
-
إعادة التدوير الكيميائي، حيث يتم تحويل البلاستيك مرة أخرى إلى كتل بناء ثم معالجتها إلى مواد خام عالية الجودة للبلاستيك والمواد الكيميائية الجديدة ، هي مجموعة أحدث من العمليات التي تكتسب زخمًا الآن.عادةً ما تشتمل على محفزات و / أو درجات حرارة عالية جدًا لتفكيك البلاستيك ويمكن تطبيقها على نطاق أوسع من نفايات البلاستيك مقارنةً بإعادة التدوير الميكانيكي.على سبيل المثال ، لا يمكن عادةً إعادة تدوير الأغشية البلاستيكية التي تحتوي على طبقات متعددة أو ملوثات معينة ميكانيكيًا ولكن يمكن إعادة تدويرها كيميائيًا.
يمكن استخدام المواد الخام التي تم إنشاؤها من النفايات البلاستيكية في عملية إعادة التدوير الكيميائياستبدال المواد الخام القائمة على النفط الخام البكر في إنتاج مواد بلاستيكية جديدة عالية الجودة.
تتمثل إحدى الفوائد الرئيسية لإعادة التدوير الكيميائي في أنها عملية ترقية لا تتدهور فيها جودة البلاستيك بمجرد معالجته على عكس معظم أنواع إعادة التدوير الميكانيكية.يمكن استخدام البلاستيك الناتج في صنع مجموعة واسعة من المنتجات بما في ذلك حاويات الطعام والمواد للاستخدامات الطبية والصحية حيث توجد متطلبات صارمة لسلامة المنتج.
الوقت ما بعد: 24 مايو - 2022
