دانشمندان بدون استفاده از نفت خام، پلاستیک قابل بازیافت جدیدی ساخته‌اند

جهان امروز ما شدیداً به انواع پلاستیک وابسته است. با وجود تلاش‌های فراوان برای بازیافت پلاستیک‌های مصرف‌شده، ساخت پلاستیک‌ جدید بسیار ارزان است؛ این موضوع باعث شده تا محل‌های دفن زباله مملؤ از زباله‌های پلاستیکی شوند و حتی اقیانوس‌های ما نیز از شر این زباله‌های سرسخت در امان نباشند.

پلاستیک‌های تولیدشده تاکنون، بیش از ۶ میلیارد تن زباله به‌جا گذاشته‌اند که تنها ۱۰ درصد آن‌ها تجزیه شده‌اند. مشکل دیگر این است که این زباله‌ها تجزبه‌پذیر نیستند و فقط به قطعات کوچک‌تر تقسیم می‌شوند. تولید پلاستیک‌های جدید نه‌تنها اسراف است، بلکه برای تولید آن‌ها از برخی از مشتقات سوخت‌های فسیلی استفاده می‌شود که اگر بخواهیم از تغییرات آب‌وهوایی جلوگیری کنیم باید داخل زمین باقی بمانند و مانع از مصرف آن‌ها شویم.

به‌گزارش ساینس‌آلرت، دو دانشمند مواد از دانشگاه ایالتی بویزی در ایالات متحده، قدم کوچک اما تأثیرگذاری درجهت رفع این مشکل جهانی برداشته‌اند. آن‌ها نوع جدیدی از پلاستیک تولید کرده‌اند که برخلاف پلاستیک‌های موجود، برای تولید آن‌ها از مشتقات نفت خام استفاده نمی‌شود. علاوه بر این، آزمایش‌هایی که فرایندهای صنعتی را در مقیاس کوچک شبیه‌سازی می‌کنند نیز نشان می‌دهند که تقریباً ۹۳ درصد از پلاستیک جدید، به مواد اولیه‌ی تمیز قابل بازیافت است؛ حتی اگر با سایر زباله‌های پلاستیکی فرآوری‌نشده، کاغذ یا آلومینیوم مخلوط شود.

آلیسون کریستی و اسکات فیلیپس در مقاله‌شان که در نشریه‌ی ساینس ادونسز منتشر شده است، به توصیف این پلاستیک جدید پرداخته‌اند. به‌گفته‌ی پژوهشگران، پلاستیک جدید بر پایه‌ی ترکیب اتیل سیانواکریلات یا PECA ساخته شده است؛ ماده‌ای که از مونومر (تک‌پار) به‌کاررفته برای ساخت چسب قطره‌ای تهیه می‌شود.

تمامی پلیمرهای پلاستیکی، در نتیجه‌ی فرایند پلیمریزاسیون تولید می‌شوند. پلاستیک جدید نیز از این قاعده مستثنی نیست و در چرخه‌ی تولید آن، واحدهای انفرادی و تکرار‌شونده‌ی مونومر در جریان واکنشی شیمیایی به‌هم متصل می‌شوند و زنجیر‌ه‌ای طولانی ایجاد می‌کنند.

پلاستیک‌های پلی‌استایرن امروزی در لیست بیشتر برنامه‌های بازیافتی قرار ندارند؛ به همین دلیل کریستی و فیلیپس پیشنهاد می‌کنند که جایگزین‌کردن آ‌ن‌ها با پلاستیک قابل‌بازیافت PECA می‌تواند این مشکل را حل کند. اشکال مختلفی از پلاستیک پلی‌استایرن در زندگی ما حضور دارند. یکی از این اشکال، پلی‌استایرن منبسط‌شده است که با نام استایروفوم نیز شناخته می‌شود و به‌عنوان یک ماده‌ی بسته‌بندی سبک یا ماده‌ای برای ساخت ظروف غذای آماده مورد استفاده قرار می‌گیرند. نوع دیگر، پلی‌استایرن قالب‌گیری‌شده‌ی حرارتی است که در تولید ظروف یک‌بار مصرف از آن استفاده می‌شود.

جایگزینی محصولات پلی‌استایرنی با پلاستیک قابل بازیافت جدید، را‌ه‌حل بسیار خوبی محسوب می‌شود؛ اما مسئله اینجا است که پلی‌استایرن، تنها ۶ درصد از ضایعات پلاستیکی فعلی را تشکیل می‌دهد و درواقع بخش بسیار کوچکی از مشکلی بزر‌گ‌تر به‌شمار می‌رود. کریستی و فیلیپس عقیده دارند که پلاستیک PECA با گذشت زمان می‌تواند به رقیبی جدی برای سایر اشکال پلاستیک نیز تبدیل شود.

دو دانشمند در بخشی از مقاله‌ی خود می‌نویسند: «با توجه‌‌ به خواص عالی مواد‌ اولیه‌ی پلاستیک PECA و سهولت بازیافت آن، این محصول می‌تواند علاوه‌بر جایگزینی با پلاستیک‌های پلی‌استایرن، در زمینه‌های دیگر نیز مفید واقع شود و بهبود میزان بازیافت زباله‌های پلاستیکی را به‌دنبال داشته باشد.»

اکنون همه‌چیز به نتایج آزمایش‌های آتی بستگی دارد. آزمایش‌های اولیه‌ی کریستی و فیلیپس نشان می‌دهند که پلاستیک جدید خواص قابل‌مقایسه‌ای با پلاستیک‌های موجود دارد و در محیط‌های گرم و مرطوب نیز پایدار است. این دوام و مقامت بالا درمقابل تخریب، همان چیزی است که با وجود تبدیل‌کردن پلاستیک‌ها به محصولاتی همه‌کاره، نابودکردن آن‌ها را نیز دشوار یا حتی غیرممکن می‌کند. بااین‌حال پلاستیک‌های جدید از بلوک‌هایی تشکیل می‌شوند که در ردیف‌های منظم به یکدیگر متصل هستند و درصورت شکستن این پیوندها، می‌توان آن‌ها را نابود کرد. این در حالی است که درحال‌حاضر بیشتر پلاستیک‌های مصرف‌شده، سوزانده یا دور ریخته می‌شوند.

فیلیپس و کریستی در تشریح قابل‌بازیافت‌بودن یافته‌ی خود نشان دادند که چگونه دمای ۲۱۰ درجه‌ی سانتی‌گراد باعث ترک‌برداشتن زنجیره‌های بلند پلیمری پلاستیک PECA می‌شود. پس از شکسته‌شدن این زنجیره‌ها، مونومرهای حاصل برای استفاده‌ی مجدد به محصولی تمیز افزوده می‌شوند.

بازیافت‌کردن پلاستیک‌ها، استراتژی بسیار خوبی است، اما به سیستم‌های مناسبی نیاز دارد تا مصرف‌کنندگان بتوانند از آن بهره ببرند. به‌عنوان مثال، نروژ در اجرای طرح‌های بازیافت بطری‌های پلاستیکی عملکرد موفقی داشته و توانسته ۹۷ درصد از این محصولات را بازیافت کند. باوجوداین براساس گزارش اخیر Greenpeace USA پس از خودداری صنعت بازیافت چین از قبول زباله‌های پلاستیکی کشورهای دیگر، فقط حدود ۵ درصد از پلاستیک‌های ایالات متحده بازیافت می‌شوند.

مسئول بخش عمده‌ای از زباله‌های پلاستیکی تولیدشده، تعداد انگشت‌شماری از شرکت‌های جهانی هستند. در نتیجه کارشناسان استدلال می‌کنند که وظیفه‌ی آن شرکت‌ها است تا جایگزین‌های مناسبی را ایجاد کنند و با کاهش تولید پلاستیک‌های یک‌بار مصرف خود، با علت اصلی این بحران جهانی مقابله کنند.

دانشمندان در سال ۲۰۱۷ پس از تجزیه‌وتحلیل چرخه‌ی تولید، مصرف و سرنوشت پلاستیک‌های تولیدشده در جهان، مقاله‌ای در نشریه ساینس منتشر و بیان کردند که بازیافت تنها در صورتی تولید زباله‌های پلاستیکی را کاهش می‌دهد که جایگزین تولید پلاستیک اولیه شود. بااین‌حال، آن‌ها اذعان کردند که تثبیت این جایگزینی بسیار دشوار است.