چرا زيست تجزيهپذيرها نمي‌توانند بحران پلاستيك را حل كنند؟
زباله‌هاي پلاستيكي تقريبا به تمام جنبه‌هاي زندگي انسان نفوذ كرده‌اند: از ليوان‌هاي قهوه گرفته تا ني‌هاي پلاستيكي داخل اسموتي، فيبرهاي مخفي بافته‌شده در دستمال‌هاي مرطوب تا تكه‌هاي درخشان در لوازم آرايشي. از ۶/۳ ميليارد تن زباله‌ي پلاستيكي كه از دهه‌ي ۱۹۵۰ به‌صورت انبوه توليد شدند، تنها ۶۰۰ ميليون تن بازيافت شده‌اند؛ درنتيجه، ۴/۹ ميليارد تن وارد زمين‌هاي زباله شدند يا در محيط طبيعي باقي ماندند.
در سال‌هاي گذشته، آگاهي عمومي از آثار مخرب پلاستيك بر محيط زيست افزايش يافته است؛ با اين حال، مدتي طولاني از عرضه‌ي جايگزين‌هاي سازگار با محيط زيست نمي‌گذرد. با ممنوعيت پلاستيك يكبار مصرف در سراسر جهان (سال آينده در بريتانيا و تا سال ۲۰۲۱ در كانادا)، اهميت استفاده از مواد جديد افزايش مي‌يابد؛ اما سرنوشت مواد جايگزين چه خواهد بود؟
پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير، به مجموعه كالاهايي گفته مي‌شود كه مصرف‌كنندگان با عنوان جايگزين‌هاي سبز مي‌شناسند. پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير بر خلاف پلاستيكهاي معمولي كه هزاران سال دوام مي‌آورند (دوام پلاستيك‌ها در ابتدا يك مزيت به شمار مي‌رفت)، توسط ميكروب‌ها تجزيه مي‌شوند و به موادي مثل زيست‌توده، آب و كربن‌دي اكسيد تبديل مي‌شوند (در غياب اكسيژن به متان تبديل مي‌شوند).
مناطقي كه براي بازيافت زباله‌هاي زيست تخريب‌پذير در انديشه متخصصين گرفته شده‌اند. قابليت تبديل پلاستيكهاي زيستي در اين مناطق بيشتر از محيط خانگي است
به زيرمجموعه‌اي از زيست تجزيهپذيرها، زيست تخريب‌پذير گفته مي‌شود؛ اين مواد نه تنها توسط ميكروب‌ها تجزيه مي‌شوند، بلكه مي‌توان در كنار ضايعات غذايي و ديگر زباله‌هاي زيستي از آن‌ها به كود رسيد. تنها بخش كمي از پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير خانگي قابليت بازيافت دارند، به همين دليل برچسب «زيست تخريب‌پذير»، اغلب اوقات به ضايعات صنعتي اختصاص مي‌يابد. براي مثال ليوان‌هاي قهوه برند Seedling به سرعت تجزيه نمي‌شوند، بلكه در دستگاه‌هاي صنعتي مناسب، به بخش‌هاي كوچك‌تر تقسيم مي‌شوند.
استاندارد اروپايي EN 13432 به بسته‌بندي‌هاي زيست تخريب‌پذير اختصاص يافته است: طبق اين استاندارد، بسته‌بندي‌ها بايد در شرايط تخريب‌پذيري در مقياس صنعتي، تنها در طول ۱۲ هفته تجزيه شوند؛ به‌طوري‌كه مواد باقي‌مانده با اندازه‌ي بيش از ۲ ميلي‌متر به بيشتر از ده درصد نرسد و از طريق فلزهاي سنگين به خاك آسيبي نزنند.
اغلب پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير و زيست تخريب‌پذير، پلاستيكهاي زيستي هستند كه به‌جاي سوخت فسيلي از گياه ساخته شده‌اند و بسته به نياز مصرف‌كننده از تنوع بالايي برخوردار هستند. ايزابلا رادكا، استاد فناوري زيستي دانشگاه ولورهمپتون و همكاران او، در حال ساخت نوعي پلاستيك زيستي معروف به پلي هيدروكسي آلكانوات (PHA) هستند. آن‌ها از ميكروب براي توليد اين نوع پلاستيك استفاده ميكنند. رادكا مي‌گويد:
وقتي ميكروب‌ها تحت فشار قرار مي‌گيرند، ذراتي به نام پليمرهاي زيستي را در سلول‌ها توليد ميكنند. وقتي اين ذرات را از داخل سلول استخراج كنيم، خواصي مشابه پلاستيك زيستي پيدا ميكنند، با اين تفاوت كه كاملا زيست تجزيهپذير هستند.
رادكا در ابتدا براي توليد PHA، ميكروب‌ها را با روغن خوراكي زائد، تغذيه مي‌كرد؛ اما در سال‌هاي اخير روي تبديل پلاستيك‌هايي مثل پلي استيرن به انواع جديد پلاستيك زيست تجزيهپذير كار مي‌كند. اين روش براي پرورش محصولاتي مثل مواد اوليه ترجيح داده مي‌شود؛ زيرا با صرفه‌جويي در مصرف گياهان به حفظ منابع غذايي كمك مي‌كند و در عين حال از ضايعات پلاستيكي استفاده مي‌كند.
در حال حاضر، PHA-ها تقريبا ۵ درصد از پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير سراسر جهان را تشكيل مي‌دهند. تقريبا نيمي از پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير، از تركيب‌هاي نشاسته تشكيل شده‌اند. پلي لاكتيك اسيد (PLA) هم كه معمولا براي توليد ليوان زيست تخريب‌پذير قهوه به كار مي‌رود، بخشي ديگري از اين معادله را تشكيل مي‌دهد.
نوعي ماده‌ي زيست تجزيهپذير كه به ادعاي مهندسان، ۱۰۰ درصد در آب حل مي‌شود. از اين ماده در رويداد tech summit شيلي، رونمايي شد.
اغلب پلاستيكهاي زيستي براي تجزيه نياز به تجزيه‌كنندگان صنعتي دارند، اما اين استاندارد هنوز فراگير نشده است؛ بنابراين، با توجه به سوابق انسان چه سرنوشتي در انتظار پلاستيكهاي زيستي است؟
اشكال برچسب‌ها
ايموگن نپر از دانشگاه پلاي ماوث، براي پي‌بردن به سرنوشت انواع كيسه‌هاي پلاستيكي در محيطهاي مختلف، در طول سه سال، چند نوع كيسه‌ي پلاستيكي را در سه محيط طبيعي متفاوت رها كرد: زير خاك، دريا و معلق در هوا. او در اين آزمايش از كيسه‌هايي با برچسب زيست تجزيهپذير، زيست تخريب‌پذير، زيست تجزيهپذير اكسيدي و همچنين كيسه‌هاي معمولي تراكم بالاي پلي‌اتيلني (HDPE) استفاده كرد. (كميسيون اروپا اخيرا طرح ممنوعيت پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير اكسيدي را به دليل خطر تجزيه‌ي آن‌ها به ميكروپلاستيك، توصيه كرده است).
پلاستيك‌ها ممكن است به عناصر طبيعي كربن و هيدروژن تجزيه نشوند
در آزمايش نپر، كيسه‌ي پلاستيكي با برچسب «زيست تخريب‌پذير» (كه منطبق با استاندارد EN 13432 بود) پس از سه ماه رها شدن در آب دريا، به طور كامل ناپديد شد. پلاستيك زير خاك پس از دو سال، دست‌نخورده باقي ماند اما وقتي پژوهشگرها كالاهاي خريد را در آن قرار دادند، از هم پاشيده شد. بقيه‌ي كيسه‌هاي پلاستيكي از جمله پلاستيكهاي زيست تجزيهپذير، پس از سه سال در خاك و دريا سالم ماندند و حتي تحمل كالاهاي خريد را داشتند.
پلاستيك‌ها پس از ۹ ماه در هواي آزاد، از هم پاشيده يا تكه تكه شدند و اغلب به ميكروپلاستيك تجزيه شدند. دليل اين اتفاق تأثير نور خورشيد بر تجزيه‌ي پلاستيك‌ها از طريق فرآيندي به‌نام نور اكسايش است؛ به اين ترتيب، پلاستيك‌هايي كه در معرض آب و هوا قرار مي‌گيرند در نهايت به‌جاي تجزيه به عناصر زيستي، فقط به قطعات كوچك‌تر تقسيم مي‌شوند. نپر مي‌گويد:
پلاستيك در اين فرآيند به عناصر طبيعي كربن و هيدروژن تجزيه نمي‌شود، بلكه صرفا به بخش‌هاي كوچك‌تر تقسيم مي‌شود. پاك‌سازي ميكروپلاستيك‌ها از طبيعت فرآيند بسيار دشواري است. دقيقا مانند اين است كه بخواهيد با چاپ استيك، اسمارتيز بخوريد.
پلاستيك‌ها در دريا به ميكروپلاستيك تبديل مي‌شوند كه به عقيده‌ي نپر پاك‌سازي آن‌ها بسيار دشوار است
البته هدف آزمايش نپر، صرفا مطالعه تخريب‌پذيري پلاستيك‌ها در محيطهاي مختلف نبود، بلكه نشان مي‌دادم عدم ارائه‌ي توضيحات مناسب روي محصولات تا چه اندازه مي‌تواند روي درك مردم از بازيافت تأثير بگذارد؛ اغلب توليدكنندگان، حدس درباره‌ي محصولات را برعهده‌ي مصرف‌كننده گذاشته بودند. نپر مي‌گويد: «مردم بايد بدانند پلاستيك خود را در گروه بازيافتي يا تخريب‌پذيري قرار دهند يا آن را در سطل زباله‌ي عمومي رها كنند.»
شركت Novamont، توليدكننده‌ي Mater- Bi، نوعي پلاستيك نشاسته‌اي است براي توليد پلاستيك زيست تخريب‌پذير به كار برده مي‌شود. نوامونت از معدود شركت‌هايي هستند كه به مطالعه تجزيه‌ي محصولات خود در محيطهاي آبي مي‌پردازد. براساس گزارش مشترك اين شركت با هيدرا، مؤسسه‌ي پژوهش‌هاي دريايي آلمان و دانشگاه سيناي ايتاليا، محصولات در بازه‌هاي زماني بين چهار ماه تا يك سال به طور كامل در آب دريا تجزيه مي‌شوند و هيچ اثر سمي از خود به‌جا نمي‌گذارند.
برچسب‌هاي مناسب مي‌توانند منجر به تفكيك نادرست آن‌ها در فرآيند بازيافت شوند
اما فرانسيسكو دلگي انوسنتي، پژوهشگر بوم‌شناسي محصولات نوامونت مي‌گويد اين شركت هيچ برنامه‌اي براي تبليغ ويژگي‌هاي محصولات خود ندارد، زيرا هدف آن ترويج زباله‌سازي نيست. از طرفي تست‌ها نوعي سياست‌گذاري بيمه‌اي براي تعيين مقصد مناسب محصولات هستند. دلگي مي‌گويد: «اين ايده به ادعاي تجاري ختم نمي‌شود زيرا ممكن است مردم، برداشت اشتباهي از آن داشته باشند.»
با اينكه احتمال تجزيه‌ي پلاستيكهاي زيست تخريب پذير نازكي مثل كيسه‌هاي پلاستيكي در درياها وجود دارد، پلاستيكهاي ضخيم‌تر و PLA-هاي پايدارتري كه براي توليد ليوان‌هاي قهوه، ني‌هاي پلاستيكي و ديگر بسته‌بندي‌هاي غذايي به كار مي‌روند، ممكن است مانند پلاستيكهاي عادي در آب دريا عمل كنند و به هيچ عنوان تجزيه نشوند؛ بنابراين آيا ممكن است شركت‌ها به پلاستيكهاي زيست تجزيه‌پذيري روي بياورند كه در آب دريا تجزيه نشوند؟ لاخبار تخصصيا خير. شايد اين پلاستيك‌ها مسئله‌ي آلودگي پلاستيكي دريايي را حل نكنند اما براي حل اشكال بزرگ ديگري، كارآمد هستند: زباله‌هاي غذايي.
پاك‌سازي ردپاي انسان
بزرگ‌ترين حوزه براي تأثيرگذاري حداكثري پلاستيكهاي زيست تخريب‌پذير، صنايع غذايي است. ساخت ليوان‌هاي قهوه، بسته‌بندي‌هاي ساندويچ و ظروف بيرون‌بر از پلاستيكهاي زيست تخريب‌پذير، مي‌تواند به معني بازيافت همزمان پلاستيك و غذا باشد و اين كار سه مزيت عمده دارد: كاهش ميزان پلاستيك ارسالي به خاك‌ريزهاي زباله، پيشگيري از تركيب ناسازگار مواد بازيافتي و غذا و در عين حال تضمين بازگشت ضايعات غذايي به خاك. درنتيجه، با حذف زباله از زباله‌دان‌هاي شهري، گاز متان هم توليد نخواهد شد.
نيروي سادهان مزرعه‌اي در مكزيك در حال برداشت انجير هندي سفيد. از آب اين گياه مي‌توان براي توليد پلاستيكهاي زيستي استفاده كرد.
به عقيده‌ي ديويد نيومن، مدير انجمن صنايع زيست تجزيهپذير و زيستي (BBIA)، بهتر است همه‌چيز همه چيز از كيسه‌هاي چاي تا برچسب‌هاي ميوه و بسته‌هاي ادويه از مواد زيست تخريب‌پذير تهيه شوند؛ به اين ترتيب بخش زيادي از باقي‌مانده‌هاي غذايي و پلاستيك‌ها را مي‌توان به‌صورت همزمان بازيافت كرد. با كاهش پلاستيكهاي سنتي ناسازگار با زباله‌هاي غذايي، حداقل مي‌توان از ضايعات غذا به‌صورت كود استفاده كرد و ديگر نيازي به دفن آن‌ها در زباله‌دان‌هاي شهري وجود ندارد.
از مواد زيست تجزيهپذير مي‌توان در زمينه‌هاي ديگري هم استفاده كرد. كشاورزها معمولا براي پيشگيري از رشد علف‌هاي هرز و مصرف آب، از ورقه‌هاي كود پلي‌اتيليني استفاده ميكنند. تقريبا نيمي از اين پلاستيك‌ها پس از مصرف به زباله‌دان‌ها منتقل مي‌شوند؛ اما طبق استاندارد جديد اروپايي زيست تجزيه‌پذيري در سال ۲۰۱۸، كشاورزها مي‌توانند از نوعي پلاستيك قابل بازگشت به زمين استفاده كنند كه قابل‌تجزيه است و آسيبي به خاك نخواهد زد. صنايع هم استفاده از روغن‌هاي زيستي براي ماشين‌ها را جايگزين روغن‌هاي تهيه‌شده از سوخت‌هاي فسيلي كرده‌اند. به گفته‌ي نيومن:
اين روغن‌ها از منابع گياهي توليد مي‌شوند. روغن ماشين‌آلات معمولا دور انداخته مي‌شوند؛ بنابراين در صورت استفاده از اين روغن‌ها، آسيبي به محيط وارد نمي‌شود.
از طرفي، برخلاف كودها و روغن‌ها، بسته‌بندي‌هاي غذا به‌آساني تجزيه نمي‌شود؛ بنابراين چگونه مي‌توان از تخريب‌پذيري بسته‌بندي‌ها اطمينان پيدا كرد؟
شفاف‌سازي فرآيند
در درجه‌ي اول بايد اشكال چشم‌انداز پلاستيك را حل كرد. نيومن معتقد است پيغام نبايد اين‌گونه منتقل شود: «ما مي‌خواهيم آلودگي پلاستيك را از طريق زيست تخريب‌پذيرها متوقف كنيم.» بلكه بايد گفت: «مي‌خواهيم از طريق زيست تخريب‌پذيرها به كيفيت خاك و پايداري آن در طولاني‌مدت كمك كنيم. به اين صورت مي‌توانيم بسته‌بندي‌هاي پلاستيكي را هم كاهش دهيم.»
نيومن براي رسيدن به هدف فوق، بر نياز صنايع به شفاف‌سازي كار با زيست تخريب‌پذيرها تأكيد مي‌كند. در اين مسير، نياز به سيستم برچسب‌گذاري شفاف‌تري مثل برچسب قابليت بازيافت روي بسته‌بندي‌هاي غذايي وجود دارد؛ اما ممكن است پياده‌سازي آن چند سال به طول بينجامد. نيومن مي‌افزايد:
در حال حاضر، بخشي از زيست تخريب‌پذيرها سوزانده مي‌شوند و بخش زيادي از پلاستيك‌ها به كود تبديل مي‌شوند، اين روند طي دو تا سه سال آينده ادامه پيدا مي‌كند.
كارد و چنگال‌هاي زيستي اغلب به دليل عدم توانايي تجزيه و بازيافت كارخانه‌ها، به زباله‌دان‌ها مي‌ريزند.
در حال حاضر، سيستم زباله‌ي بريتانيا، برنامه‌اي براي كنترل زيست تخريب‌پذيرها حداقل در سطح خانگي ندارد. گرچه تأسيسات زيست تخريبي وجود دارند كه قادر به تجزيه‌ي چنگال‌ها، ليوان‌هاي قهوه و ديگر مواد زيست تخريب‌پذير هستند، شهرداري اين كالاها را جمع‌آوري نمي‌كند بنابراين مصرف‌كننده‌ها، انتخابي به غير از قرار دادن آن‌ها در زباله‌هاي عمومي ندارند. در نتيجه سرنوشت آن‌ها به زباله‌دان‌هاي شهري ختم مي‌شود يا سوزانده مي‌شوند. برخي ارگان‌هاي محلي، كيسه‌هاي زيست تخريب‌پذير مخصوص جمع‌آوري زباله‌هاي غذايي دريافت ميكنند اما برخي واحدها قبل از تجزيه، كيسه‌ها را از غذا جدا ميكنند.
پلاستيكهاي زيست تخريب‌پذير معمولا سوزانده مي‌شوند
طرح‌هاي حلقه- بسته (ورودي و خروجي چنين سيستمي در يك حلقه‌ي بسته قرار دارد)، مانند طرحي كه سال گذشته توسط شركت Vegware در پارلمان بريتانيا اجرا شد، به جمع‌آوري پلاستيكهاي زيست تخريب‌پذير اختصاص يافته‌اند و مي‌توانند اميدواركننده باشند؛ اما حتي چنين طرح‌هايي هم با اشكال روبه‌رو مي‌شوند: بر اساس مطالعه Footprint در ماه ژوئيه‌ي امسال، پارلمان بريتانيا در هفت ماه اول اين طرح بايد كل پلاستيكهاي زيست تخريب‌پذير را به دليل آلودگي زياد به محل سوزاندن مي‌فرستاد.
اشكال فوق ارزش صرف وقت و ارائه‌ي راهكار را دارد. با يافتن روش مناسب براي بازيافت پلاستيكهاي زيست تخريب‌پذير، حتي مي‌توان فرآيند بازيافت پلاستيكهاي قديمي را هم تسهيل كرد. جداسازي زباله‌هاي غذايي و بسته‌بندي‌هاي زيست تخريب‌پذير مرتبط به معني جلوگيري از بازيافت باقي‌مانده‌هاي قهوه، كيسه‌هاي چاي و ديگر آلاينده‌ها هست. نيومن مي‌گويد: «وقتي غذا با همه چيز مخلوط شود، بازيافت آن هم دشوار مي‌شود.»
كشور ايتاليا در زمينه‌ي تجزيه‌ي پلاستيك به پيشرفت‌هاي چشمگيري دست يافته است. در ايتاليا، كيسه پلاستيكهاي يك‌بارمصرف نانوايي و كالاها بايد زيست تخريب پذير باشند و به‌عنوان بخشي از ضايعات غذايي بازيافت شوند. نيومن مي‌گويد: «دفع مناسب زباله‌هاي غذايي، مانند بسياري از كشورها، فرآيند بازيافت را آسان مي‌سازد.»
چالش اصلي قرار دادن كل تكه‌هاي پازل در جاي مناسب است.
هم انديشي ها